KR20180094190A - Pressure sensor calibration management system - Google Patents

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KR20180094190A
KR20180094190A KR1020170019849A KR20170019849A KR20180094190A KR 20180094190 A KR20180094190 A KR 20180094190A KR 1020170019849 A KR1020170019849 A KR 1020170019849A KR 20170019849 A KR20170019849 A KR 20170019849A KR 20180094190 A KR20180094190 A KR 20180094190A
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이병만
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Abstract

The present invention relates to a system to manage calibration of a pressure sensor, which measures the internal temperature of a chamber formed as a closed space with a pressure sensor to be calibrated and a reference pressure sensor while changing temperature and pressure, and uses values of the reference pressure sensor and the pressure sensor to be calibrated, and a temperature value at each pressure to generate a calibration formula in accordance with the temperature and the pressure. According to the present invention, the system to manage calibration of a pressure sensor comprises: the pressure sensor to be calibrated mounted in the chamber; the reference pressure sensor mounted in the chamber as a means for providing a calibration reference for the pressure sensor to be calibrated; a temperature sensor to measure the temperature of the chamber; a pressure adjustment means to adjust the pressure of the chamber; a heater heating the chamber to control the temperature of the chamber; and an operation processing unit receiving output signals of the reference pressure sensor and the pressure sensor to be calibrated, and a temperature sensor of the temperature signal, which are detected by changing the temperature and the pressure inside the chamber, and using the output signals of the reference pressure sensor and the pressure sensor to be calibrated, and the temperature signal of the temperature sensor to generate the calibration formula to calibrate the pressure sensor to be calibrated. The operation processing unit applies the output signals of the reference pressure sensor and the pressure sensor to be calibrated, and the temperature signal of the temperature sensor to a curve fitting based algorithm to generate the calibration formula.

Description

압력 센서 교정 관리 시스템{Pressure sensor calibration management system}Technical Field [0001] The present invention relates to a pressure sensor calibration management system,

본 발명은, 피교정 압력센서를 기준 압력 센서와 함께, 폐공간으로 구성된 챔버 내부 압력을, 온도와 압력을 달리하면서 측정하게 하고, 각 압력에서 기준 압력센서의 값과 피교정 압력센서의 값과 온도값을 이용하여, 온도와 압력에 따른 교정식을 생성하는, 압력 센서 교정 관리 시스템에 관한 것이다.In the present invention, the calibrated pressure sensor together with the reference pressure sensor measures the pressure inside the chamber constituted by the closed space at different temperatures and pressures, and at each pressure, the value of the reference pressure sensor and the value of the calibrated pressure sensor The present invention relates to a pressure sensor calibration management system that generates a calibration equation based on temperature and pressure using a temperature value.

압력 센서는 다양한 산업분야의 제품에 쓰이는 중요한 센서이다. 기기들을 제어하기 위해 측정 되어지는 압력값은 중요한 값이므로 정밀한 측정이 요구된다.Pressure sensors are an important sensor in many industrial applications. Precise measurement is required because the pressure value measured to control the instruments is a critical value.

일반적으로 사용되는 압력 센서는 전극 커패시턴스의 비평형 회로에 의해 증폭되어 출력된다. 하지만, 이러한 압력센서에서, 오프셋, 이득, 그리고 선형성은 온도 등에 의한 외부요인에 등에 의해 유지되지 않으며, 따라서 정확도가 보장되지 않는 문제점이 존재한다. 또한, 정확도가 높고 선형성을 보장하는 압력 센서는 값이 비싸서, 이러한 고가의 압력센서를 이용한 제품의 단가가 높아지게 된다는 단점이 존재한다. A commonly used pressure sensor is amplified and output by an unbalanced circuit of the electrode capacitance. However, in such a pressure sensor, the offset, the gain, and the linearity are not maintained by external factors such as temperature and the like, and therefore, there is a problem that the accuracy is not guaranteed. In addition, there is a disadvantage that the price of a pressure sensor, which has high accuracy and ensures linearity, is expensive and the price of a product using such an expensive pressure sensor is increased.

저렴한 압력센서를 사용하되, 정확도를 높이기 위해서는, 교정(Calibration)이라는 과정이 필요하다. 교정은 오차율이 컸던 압력 센서에서 출력된 압력을 보정함으로써 정확도를 보장하는 과정을 말한다. Inexpensive pressure sensors are used, but in order to increase accuracy, a process called calibration is required. Calibration is a process of ensuring accuracy by correcting the pressure output from a pressure sensor with a large error rate.

압력센서를 사용하는 기기들은 대부분 부피가 크거나 각종 배관설비들을 같이 포함하고 있어 접근성이 어렵다. 이러한 시설이나 제품에 쓰이는 압력센서를 교정하기 위한 휴대용 교정 시스템이 필요하다. 즉, 온도 등에 의한 외부요인을 고려하여 압력센서를 교정하여 정확도를 보다 높이며, 저가이며, 휴대가 가능한 압력 센서 교정 관리 시스템이 요망된다.  Most of the devices using pressure sensors are bulky or contain various piping facilities, making accessibility difficult. A portable calibration system is needed to calibrate pressure sensors used in these facilities and products. That is, there is a demand for a pressure sensor calibration management system that can calibrate the pressure sensor in consideration of external factors such as temperature, improve the accuracy, and be portable and portable.

또한, 소정 압력센서를 사용하는 환경이 온도가 높을 경우, 소정 압력센서의 출력값을, 온도를 고려하지 않은 보정값으로 교정할 경우, 정확한 압력 결과값을 도출할 수 없다. 즉, 샤를의 법칙(Charle's law)에 따르면, 온도가 1도 상승할 때마다 0도 때의 부피의 약 1/273씩 팽창한다. 결과적으로, 온도와 압력은 비례한다.Further, when the temperature of a predetermined pressure sensor is high and the output value of the predetermined pressure sensor is calibrated to a correction value not considering the temperature, accurate pressure result value can not be derived. That is, according to Charle's law, each time the temperature rises by one degree, it expands by about 1/273 of the volume at zero degrees. As a result, temperature and pressure are proportional.

일반적인 압력센서는 온도에 변화에 따른 압력센서의 출력값의 변화는 선형적이지 않다. 따라서 정확한 압력센서의 특성을 파악하기 위해서는 압력변화 뿐만아니라 온도변화를 가하여 압력센서 출력값을 측정하고, 이들 값을 이용하여 교정하는 것이 필요하다. In a general pressure sensor, the change in the output value of the pressure sensor due to temperature changes is not linear. Therefore, it is necessary to calibrate the pressure sensor output value by applying the temperature change as well as the pressure change in order to determine the characteristics of the pressure sensor.

선행기술로, 국내 공개특허 제10-2002-0088885호는 표준기의 압력값과 피교정기의 출력값의 상관관계를 구하고, 이에 관련된 불확도 계산, 교정성적서 등을 자동으로 출력하는 분동식 압력표준기를 이용한 압력계 교정 시스템 및 교정방법에 관한 것이다. 즉, 국내 공개특허 10-2002-0088885호는, 표준기온도, 교정실 온도 등의 변수가 입력되면 이에 따른 분동식 압력계 교정시 필요한 변수를 자동으로 계산하고, 이렇게 입력 및 계산된 모든 정보를 종합하여 압력표준기 압력값과 피교정기 출력값의 상관관계를 구한 다음, 이와 관련된 불확도를 계산하고, 계산된 불확도에 따라 교정성적서 및 교정결과를 출력하는 데, 이와 같이 다양한 변수를 적용시키고, 상관계수를 구하는 등의 복잡한 수학적 절차를 거쳐서 교정을 행하게 되면, 시스템의 구성도 복잡하고, 시스템의 크기도 커지게 되고, 또한 단가도 높아지게 된다.In the prior art, Korean Patent Laid-Open No. 10-2002-0088885 discloses a pressure gauge using a pressure type standard pressure gauge which calculates the correlation between the pressure value of the standard machine and the output value of the calibrator, and automatically outputs the related uncertainty calculation, A calibration system and a calibration method. That is, in the Korean Patent Laid-Open No. 10-2002-0088885, when parameters such as the standard temperature, the calibration room temperature, and the like are inputted, the necessary parameters are automatically calculated for the calibration of the pressure gauge, The pressure of the pressure standard and the calibrator output value is calculated, and the related uncertainty is calculated, and the calibration report and the calibration result are output according to the calculated uncertainty. The various parameters are applied and the correlation coefficient is obtained The complexity of the system is increased, the size of the system is increased, and the unit cost is also increased.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 피교정 압력센서를 기준 압력 센서와 함께, 폐공간으로 구성된 챔버 내부 압력을, 온도와 압력을 달리하면서 측정하게 하고, 각 압력에서 기준 압력센서의 값과 피교정 압력센서의 값과 온도값을 이용하여, 온도와 압력에 따른 교정식을 생성하는, 압력 센서 교정 관리 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION A problem to be solved by the present invention is to measure the pressure inside the chamber constituted by the closed space together with the reference pressure sensor with the calibration pressure sensor at different temperatures and pressures, The present invention provides a pressure sensor calibration management system that generates a calibration equation based on temperature and pressure using a pressure sensor value and a temperature value.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 폐공간으로 이루어지며, 기준 압력센서와, 피교정 압력센서가 장착되는, 챔버; 챔버의 온도를 측정하는, 온도센서; 챔버의 압력을 조절하는, 압력 조절수단; 챔버내 압력을 달리하여 검출된, 기준압력센서의 출력신호와, 피교정 압력센서의 출력신호와, 온도센서의 출력신호인 온도신호를 수신하고, 기준압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도신호를 이용하여, 피교정 압력센서를 교정하는 교정식을 생성하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vacuum cleaner comprising: a chamber consisting of a closed space, to which a reference pressure sensor and a calibrated pressure sensor are mounted; A temperature sensor for measuring the temperature of the chamber; Pressure regulating means for regulating the pressure of the chamber; The output signal of the standard pressure sensor, the output signal of the calibrated pressure sensor, and the temperature signal, which is the output signal of the temperature sensor, which are detected by varying the pressure in the chamber, and outputs the reference pressure sensor output signal, the calibrated pressure sensor output signal And an arithmetic processing unit for generating a calibration equation for calibrating the calibrated pressure sensor using the temperature signal.

또한, 본 발명은, 교정을 받고자 하는 압력센서로, 챔버에 장착되는, 피교정 압력센서; 피교정 압력센서의 교정기준을 제공하기 위한 수단으로, 챔버에 장착되는, 기준 압력센서; 챔버의 온도를 측정하는, 온도센서; 챔버의 압력을 조절하는, 압력 조절수단; 챔버의 온도조절을 위해, 챔버를 가온하는, 히터; 챔버내 온도와 압력을 달리하여 검출된, 기준압력센서의 출력신호와, 피교정 압력센서의 출력신호와, 온도센서의 출력신호인 온도신호를 수신하고, 기준압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도신호를 이용하여, 피교정 압력센서를 교정하는 교정식을 생성하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a pressure sensor to be calibrated, comprising: a calibrated pressure sensor mounted on the chamber; Means for providing a calibration reference for the calibrated pressure sensor, the reference pressure sensor being mounted to the chamber; A temperature sensor for measuring the temperature of the chamber; Pressure regulating means for regulating the pressure of the chamber; A heater for heating the chamber, for controlling the temperature of the chamber; A temperature sensor that detects an output signal of the reference pressure sensor, an output signal of the calibrated pressure sensor, and a temperature signal that is an output signal of the temperature sensor, And an arithmetic processing unit for generating a calibration equation for calibrating the calibrated pressure sensor using the output signal and the temperature signal.

연산처리부는, 기준압력센서의 출력신호와, 피교정 압력센서의 출력신호와, 온도센서의 출력값인 온도신호를, 커브피팅(Curve Fitting)기반의 알고리즘에 적용하여 교정식을 구한다.The arithmetic processing unit applies the output signal of the reference pressure sensor, the output signal of the calibrated pressure sensor, and the temperature signal, which is the output value of the temperature sensor, to a curve fitting based algorithm to obtain a calibration equation.

챔버의 일측에는, 상단에 제1밸브를 구비한 진공펌프 연결되고, 챔버의 다른 일측에는 제2밸브가 장착된다.A vacuum pump having a first valve is connected to one side of the chamber, and a second valve is mounted to the other side of the chamber.

제1밸브는 열리고, 제2밸브는 닫힌 상태에서 진공펌프가 구동되어, 챔버내를 진공으로 만들며, 제1밸브가 닫힌상태에서, 제2밸브를 열어, 챔버내 압력을 가압한다.The first valve is opened, the second valve is closed, and the vacuum pump is driven to vacuum the inside of the chamber. In the closed state of the first valve, the second valve is opened to pressurize the chamber.

연산처리부는, 피교정 압력센서 출력신호를 변수로 하는 3차원 다항식을, 교정된 피교정 압력센서 출력 신호의 추정식으로 하고, 최소제곱법에 근거하여, 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 교정된 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 한다.The calculation processing section sets the three-dimensional polynomial expression having the calibrated pressure sensor output signal as a variable as an estimated expression of the calibrated calibrating pressure sensor output signal, and based on the least squares method, A coefficient of a three-dimensional polynomial that minimizes the sum of the squares of the residuals is obtained, and the above-described estimation equation to which the coefficient of the obtained three-dimensional polynomial is applied is used as a calibration equation of the calibrated calibration pressure sensor output signal to be calibrated.

연산처리부는 온도센서로부터 수신된 온도신호를 x1 이고, 피교정센서 출력신호를 x2 이고, 3차원 다항식으로 나타낸 교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x1,x2))의 추정식을 The calculation processing unit calculates the calibrated calibrated pressure sensor output signal u (x 1 , x 2 ), which is the temperature signal received from the temperature sensor as x 1 , the calibrated sensor output signal as x 2 and expressed in a three-dimensional polynomial, Expression

Figure pat00001
Figure pat00001

(단, β0, β1, β2, β3, β4 는 계수로 실수임) (Where? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 Is a real number as a factor)

라 할때, 최소제곱법에 근거하여 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수(β0, β1, β2, β3, β4 )를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 한다.(? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 ,? 2 ,? 3 ,? 4) that minimize the sum of the reference pressure sensor output signal and the square of the residual of the estimation equation based on the least- ) Is obtained, and the above-described estimation equation to which the coefficients of the obtained three-dimensional polynomial is applied is used as a calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated.

연산처리부는, 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합을 나타내는 회귀식을, 3차원 다항식의 계수로 편미분하고, 편미분된 상기 회귀식을 0로 하여, 3차원 다항식의 계수를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 한다.The calculation processing section may partially differentiate the regression equation expressing the sum of the squared residuals of the reference pressure sensor output signal and the estimation equation by a coefficient of the three dimensional polynomial and set the regression equation of the partial differentiation as zero to obtain the coefficient of the three dimensional polynomial equation And obtains the estimated equation using the obtained coefficients of the three-dimensional polynomial equation as a calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated.

교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x1,x2))의 추정식에서, x1을 X1으로, x2를 X2로, (x2)2을 X3으로, (x2)3 을 X4 로 치환하고, X1, X2, X3, X4 에 의해 형성된 행렬을 X라하고, 3차 다항식의 계수인 β0, β1, β2, β3, β4 에 의해 형성된 행렬을 β라하고, 기준센서 압력값을 Y 로 치환하고, 첫번째 검출된 기준 압력센서 출력 신호 Y1에서부터 n번째 검출된 기준 압력센서 출력 신호 Yn까지로 형성된 행렬을 y라고 할때. 연산처리부는 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수의 행렬(β)을 To the estimate equation, x 1 of the correction to be calibrated pressure sensor output signal (u (x 1, x 2 )) with X 1, x 2 with X 2, the (x 2) 2 with X 3, (x 2) substituted in the 3 and X 4, X 1, X 2, X 3, X 4 X a matrix formed by La, β 0, the coefficients of the cubic polynomial as β 1, β 2, β 3 , β 4 Is replaced with Y, and a matrix formed from the first detected reference pressure sensor output signal Y 1 to the nth detected reference pressure sensor output signal Y n is y . The calculation processing unit may calculate a matrix (?) Of a coefficient of a three-dimensional polynomial function that makes the sum of the output signal of the reference pressure sensor and the square of the residual of the estimation equation minimum

Figure pat00002
Figure pat00002

에 의해 구하여진다..

또는, 연산처리부는 피교정 압력센서의 출력신호를 x 라 하고, 교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x))의 추정식을 Alternatively, the arithmetic processing unit may be configured such that an output signal of the calibration pressure sensor to be calibrated is x, and an estimation equation of the calibrated calibration pressure sensor output signal u (x)

u(x)=a+bx+cx2+dx3 u (x) = a + bx + cx 2 + dx 3

(단, a, b, c, d는 계수로 실수임) (only, a, b, c, and d are coefficients and are real numbers)

라 할때, 최소제곱법에 근거하여 기준 압력센서 출력신호(fi)와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수( a, b, c, d)를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 할 수 있다., A coefficient of a three-dimensional polynomial function (?) That makes the sum of the reference pressure sensor output signal (fi) and the square of the residual of the estimation equation minimum, based on the least squares method a, b, c, d) of the calibration pressure sensor output signal, and the estimated equation using the obtained coefficient of the three-dimensional polynomial is used as a calibration equation of the calibrated pressure sensor output signal.

기준 압력센서 출력신호(fi)와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합(Sr)은The sum (Sr) of the reference pressure sensor output signal (fi) and the square of the residual of the estimation equation

Figure pat00003
Figure pat00003

(단, N은 피교정 압력센서의 출력신호 개수 또는 챔버내 압력의 변경회수)(Where N is the number of output signals of the calibration pressure sensor to be calibrated or the number of times the pressure in the chamber is changed)

이고, 기준 압력센서 출력신호(fi)와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합(Sr)을, 3차원 다항식의 각 계수( a, b, c, d)에 의해 편미분한 것을 0 으로하여, 3차원 다항식의 계수( a, b, c, d)를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수( a, b, c, d)를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 한다., And the sum (Sr) of the reference pressure sensor output signal (fi) and the square of the residual of the estimation equation is multiplied by each coefficient of the three-dimensional polynomial ( (a, b, c, d), the coefficient of the three-dimensional polynomial ( a, b, c, d) of the three-dimensional polynomial, a, b, c, and d are applied to the calibration equation of the calibrated pressure sensor output signal.

사용자가 측정모드를 선택하도록 이루어진 키입력부를 더 구비하며, 선택된 측정모드에 따라 챔버내 압력의 변경회수가 달라지며, 챔버내 압력의 변경회수가 달라짐에 따라. 검출되는, 피교정압력센서의 출력신호(데이터)의 개수와 기준압력센서 출력신호(데이터)의 개수가 달라진다.The apparatus further includes a key input unit configured to allow a user to select a measurement mode. The number of times the pressure in the chamber is changed according to the selected measurement mode, and the number of changes in the pressure in the chamber is changed. The number of output signals (data) of the calibrated pressure sensor to be detected and the number of reference pressure sensor output signals (data) are different.

제1측정모드(Fast Mode)는, 피교정압력센서의 출력값 개수, 기준압력센서 출력값 개수, 압력을 변경하는 횟수가 각각 50이고, 제2측정모드(Normal Mode)는 피교정압력센서의 출력값 개수, 기준압력센서 출력값 개수, 압력을 변경하는 횟수가 각각 70이고, 제3측정모드(Accurate Mode)는 피교정압력센서의 출력값 개수, 기준압력센서 출력값 개수, 압력을 변경하는 횟수가 각각 90이다.In the first measurement mode (Fast Mode), the number of output values of the calibrated pressure sensor, the number of output values of the reference pressure sensor, and the number of times of changing the pressure are respectively 50. In the second measurement mode (Normal Mode) The number of output values of the reference pressure sensor and the number of times of changing the pressure are 70. In the third measurement mode, the number of output values of the calibrated pressure sensor, the number of reference pressure sensor output values, and the number of times of changing the pressure are 90, respectively.

또한, 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법은, 챔버에 장착된 기준 압력센서와, 피교정 압력센서와 온도센서의 출력신호들을 수신하여, 피교정 압력센서를 교정하는 교정식을 생성하는 연산처리부를 포함하는 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법에 있어서, 연산처리부는 챔버내 온도제어신호를 생성하여 히터제어부로 전송하여, 히터가 구동되게하는, 히터 구동단계; 연산처리부는 챔버내를 진공으로 하는 압력제어신호를 압력제어부로 전송하여, 압력제어부는, 소정 시간동안, 제1밸브를 열고, 진공펌프를 구동하게 하는, 진공펌프 구동단계; 진공펌프 구동단계 후, 기준 압력센서, 피교정 압력센서, 온도센서로부터 검출된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 연산처리부가 수신하는, 제1 신호검출 단계;를 포함하여 이루어진다.A driving method of a pressure sensor calibration management system according to the present invention is a method of operating a pressure sensor calibration management system comprising a reference pressure sensor mounted in a chamber and a calibrating equation for calibrating an calibrated pressure sensor by receiving output signals of a calibrated pressure sensor and a temperature sensor A method of driving a pressure sensor calibration management system including an arithmetic processing unit, the arithmetic processing unit comprising: a heater driving step of generating an in-chamber temperature control signal and transmitting the generated temperature control signal to the heater control unit so as to drive the heater; The operation processing unit transmits a pressure control signal for making the inside of the chamber vacuum, to the pressure control unit, and the pressure control unit opens the first valve for a predetermined time to drive the vacuum pump; A first signal detecting step of receiving a reference pressure sensor output signal, a calibrated pressure sensor output signal, and a temperature signal detected from a reference pressure sensor, a calibrated pressure sensor, a temperature sensor, and a temperature signal after the vacuum pump driving step .

제1 신호검출 단계 후, 연산처리부는 제1 신호검출 단계에서 수신된 기준 압력센서 출력신호 또는 피교정 압력센서 출력신호로부터 챔버내 압력이 1 torr 미만인지 여부를 판단하고, 챔버내 압력이 1 torr 미만이 아니라면 진공펌프 구동단계로 되돌아가는, 진공여부 판단단계; 진공여부 판단단계에서 챔버내 압력이 1 torr보다 작으면, 연산처리부는 진공펌프의 구동 및 히터의 구동을 종료하게 하는, 진공펌프 구동종료단계;를 더 포함하여 진다. After the first signal detection step, the calculation processing unit determines whether the pressure in the chamber is less than 1 torr from the reference pressure sensor output signal or the calibrated pressure sensor output signal received in the first signal detection step, and if the pressure in the chamber is 1 torr And if not, returning to the vacuum pump driving step; And when the pressure in the chamber is less than 1 torr in the step of determining whether the vacuum is present, the arithmetic processing unit causes the vacuum pump and the heater to finish driving the vacuum pump.

히터 구동단계로부터 진공펌프 구동종료단계까지는, 챔버내 기압(압력)이 점차 내려가면서, 히터에 의해 챔버내 온도는 점차 올라가는 상태이다.From the heater driving stage to the vacuum pump driving termination stage, the temperature in the chamber is gradually increased by the heater while the atmospheric pressure (pressure) in the chamber gradually decreases.

연산처리부는 챔버내 압력을 소정치만큼 가압하기 위한 압력제어신호를 생성하여 압력제어부로 전송하며, 압력제어부는 제2밸브를 소정시간 동안 열어 챔버내로 공기가 유입되게 함으로써, 챔버내를 가압하는, 가압단계; 가압단계 후, 기준 압력센서, 피교정 압력센서, 온도센서로부터 검출된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 연산처리부가 수신하는, 제2 신호검출 단계;제2 신호검출 단계 후, 기 설정된 설정 데이터수와, 검출된 피교정 압력센서의 출력값 수인, 검출 데이터수를, 연산처리부가 비교하여, 설정 데이터수보다 검출 데이터수가, 크거나 같지 않다면, 가압단계로 되돌아가는, 검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계;를 더 포함하여 이루어진다.The operation control unit generates a pressure control signal for pressurizing the pressure in the chamber by a predetermined value and transmits the pressure control signal to the pressure control unit. The pressure control unit opens the second valve for a predetermined time to allow air to flow into the chamber, A pressing step; A second signal detection step of receiving a reference pressure sensor output signal, a calibration pressure sensor output signal and a temperature signal detected from a reference pressure sensor, a calibration pressure sensor, a temperature sensor, and a temperature signal after the pressurization step; The calculation processing unit compares the preset number of set data with the detected data number which is the number of output values of the calibrated pressure sensor to be detected and returns to the pressure step if the detected data number is not greater than or equal to the set data number, And comparing the number of detected data with the number of set data.

가압단계로부터, 검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계까지는, 히터가 꺼진 상태로서 챔버 내의 온도는 점차 내려가면서, 기압(압력)은 점차 올라가는 상태이다.From the pressurizing step to the comparing step between the number of detected data and the number of setting data, the heater is turned off, and the temperature in the chamber gradually decreases, while the air pressure (pressure) gradually increases.

검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계에서, 설정 데이터수보다 검출된 데이터수가 크거나 같다면, 제1 신호검출 단계와 제2 신호검출 단계에서 검출된, 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 이용하여 회귀분석을 행하여, 교정된 피교정 압력센서의 출력신호에 대한 교정식을 생성하는, 회귀분석단계;를 더 포함하여 이루어진다.If the number of detected data is greater than or equal to the number of set data in the step of comparing the number of detected data with the number of set data, the reference pressure sensor output signal detected in the first signal detecting step and the second signal detecting step, A regression analysis step of performing a regression analysis using an output signal and a temperature signal to generate a calibration equation for the output signal of the calibrated calibration pressure sensor to be calibrated.

본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템에 따르면, 피교정 압력센서를 기준 압력 센서와 함께, 폐공간으로 구성된 챔버 내부 압력을 온도와 압력을 달리하면서 측정하게 하고, 각 압력에서 기준 압력센서의 값과 피교정 압력센서의 값과 온도값을 이용하여, 온도와 압력에 따른 교정식을 생성한다.According to the pressure sensor calibration management system of the present invention, the calibrated pressure sensor together with the reference pressure sensor measures the pressure inside the chamber constituted by the closed space at different temperatures and pressures, Using the calibration pressure sensor value and the temperature value, a calibration equation according to temperature and pressure is generated.

온도에 변화에 따른 압력센서의 출력값의 변화가 비 선형적인, 압력센서를 보다 정확하게 교정가능하다.It is possible to calibrate the pressure sensor more accurately, in which the change of the output value of the pressure sensor according to the temperature change is non-linear.

본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템은, 그 구성도 간단하고, 시스템의 크기가 작아 휴대용으로 적용가능하며, 가격도 낮으며, 또한, 온도에 따른 압력별 교정값을 구하여, 온도가 다른 환경을 가지더라도, 정확한 압력 결과값을 도출할 수 있다. The pressure sensor calibration management system of the present invention is simple in configuration, small in size, applicable for portable use, low in price, and also capable of obtaining a calibration value for each pressure according to temperature, Even with this, accurate pressure result can be obtained.

또한, 본 발명은 이동이 용이하도록 일체화된 키트형태를 이루며, 신속하고 정확한 압력교정이 가능하며, 값 비싼 압력센서를 사용하지 않고도 그와 비슷한 성능을 낼 수 있게 만들어 제조단가 절감과 제품 경쟁력에서 있어 도움이 되며, 압력센서를 사용하는 환경에서 손쉽게 인터페이스하여 누구나 쉽게 교정이 가능하도록 설계하여 접근성이 용이하다.  In addition, the present invention provides a kit in the form of an integral unit that facilitates movement, enables quick and accurate pressure calibration, and can achieve similar performance without using a costly pressure sensor. It is easy to access by easily interfacing in the environment where pressure sensor is used and it is designed so that anyone can easily calibrate it.

도 1은 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 도 1의 압력 센서 교정 관리 시스템의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법의 일예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템의 일예이다.
도 5은 도 4의 압력센서 교정신호 검출부의 일 예이다.1 is a schematic diagram for schematically explaining a pressure sensor calibration management system of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the pressure sensor calibration management system of FIG. 1; FIG.
3 is a flowchart for explaining an example of a method of driving a pressure sensor calibration management system according to the present invention.
4 is an example of a pressure sensor calibration management system of the present invention.
5 is an example of the pressure sensor calibration signal detecting unit of FIG.

이하, 본 발명에 의한 압력 센서 교정 관리 시스템에 관해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a pressure sensor calibration management system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 모식도이다.1 is a schematic diagram for schematically explaining a pressure sensor calibration management system of the present invention.

챔버(70)는 측정하기 위한 압력을 제공하는 수단으로, 폐공간으로 이루어진다. 챔버(70)에는 피교정 압력센서(10), 기준압력센서(20), 온도센서(30), 히터(80)가 장착된다. 여기서, 피교정 압력센서(10)는 테스트를 받고자 하는 압력센서를 말한다. 또한, 기준 압력센서(20)는 교정시 기준이 되는 압력값을 측정하는 센서를 말한다.The chamber 70 is a means for providing a pressure for measurement, and consists of a closed space. The calibration pressure sensor 10, the reference pressure sensor 20, the temperature sensor 30, and the heater 80 are mounted in the chamber 70. Here, the calibrated pressure sensor 10 refers to a pressure sensor to be tested. The reference pressure sensor 20 refers to a sensor for measuring a pressure value which is a reference at the time of calibration.

챔버(70) 내를 진공으로 만들기 위해서 2개의 솔레노이드 밸브, 즉, 제1밸브(51)과 제2밸브(52)를 조작하도록 이루어져 있으며, 진공펌프(60)의 바로 위에 붙어 있는 솔레노이드 밸브인 제1밸브(51)는, 진공펌프(60) 가동 시에, 열리게 되며, 공기를 빨아들이게 된다. 그리고 챔버(70)와 가깝게 붙어 있으며 진공펌프가 연결되지 않은 다른 솔레노이드 밸브인 제2밸브(52)는 이때, 잠겨서 외부 공기의 출입을 차단하여, 챔버(70) 내를 진공상태에서 기압, 즉 압력이 낮아진다. 일반적으로, 폐공간에서 진공펌프를 이용하여 공기를 빼게 되면 음압이 되고 이는 압력이 낮아진 것이다. A solenoid valve which is constructed to operate two solenoid valves, that is, a first valve 51 and a second valve 52 in order to make the inside of the chamber 70 vacuum, 1 valve 51 is opened when the vacuum pump 60 is operated, and sucks air. At this time, the second valve 52, which is close to the chamber 70 and is not connected to the vacuum pump, is locked at this time to block external air from entering and leaving the chamber 70 in the vacuum state, . Generally, when air is sucked out from a closed space using a vacuum pump, it becomes a negative pressure, and this pressure is lowered.

반대로, 압력을 조절하고자 할 경우 진공펌프쪽의 제1밸브(51)를 잠그고, 제2밸브(52)를 열면 챔버(70) 내가 가압되어, 외부 공기 유입량을 조절하여, 기압, 즉 압력을 조절한다. 즉, 제2밸브(52)는 외부 공기를 유입 정도를 조절하는 밸브이며 진공(0 torr)에서 압력을 높이기 위해서는 폐공간내로 공기가 유입되어야 한다. 즉, 제2밸브(52)가 오픈(OPEN)되면 외부기압(일반 대기압)이 챔버내 기압(진공)보다 항상 높으므로 공기가 자연스럽게 유입되게 되고 챔버내 공간의 기압은 증가하게 된다. On the contrary, when the pressure is to be adjusted, the first valve 51 of the vacuum pump side is closed and the second valve 52 is opened, so that the chamber 70 is pressurized to regulate the external air inflow amount, do. That is, the second valve 52 is a valve for regulating the degree of inflow of external air, and in order to increase the pressure at a vacuum (0 torr), air must be introduced into the closed space. That is, when the second valve 52 is opened, since the external atmospheric pressure (the atmospheric pressure) is always higher than the atmospheric pressure (vacuum) in the chamber, the air flows naturally and the atmospheric pressure in the chamber is increased.

다시말해, 진공펌프(60)와 제1밸브(51)를 이용하여, 챔버(70)를 진공상태로 만들고, 제2밸브(52)를 조절하여 챔버(70) 내 압력을 조절한다.In other words, using the vacuum pump 60 and the first valve 51, the chamber 70 is evacuated and the second valve 52 is regulated to regulate the pressure in the chamber 70.

또한, 챔버(70)내 온도를 달리하기 위해 히터(80)가 챔버(70)에 장착되어 있으며, 온도센서(30)는 챔버(70)의 내측 또는 외측에 장착되어있다.A heater 80 is attached to the chamber 70 to change the temperature in the chamber 70 and the temperature sensor 30 is mounted inside or outside the chamber 70.

따라서, 챔버(70)내 온도와 압력을 달리하면서, 피교정 압력센서(10), 기준압력센서(20), 온도센서(30)의 출력값을 검출하게 된다. 피교정 압력센서(10), 기준압력센서(20), 온도센서(30)에서 검출된, 피교정 압력센서(10)의 출력값(즉, 피교정 압력센서에서 검출된 피교정된 압력값), 기준압력센서(20)의 출력값(즉, 기준 압력센서에서 검출된 기준 압력값), 온도센서(30)의 출력값(즉,온도센서에서 검출된 챔버 온도값)은 압력센서 교정신호 검출부(100)로 전달된다.Therefore, the output values of the calibrated pressure sensor 10, the reference pressure sensor 20, and the temperature sensor 30 are detected while the temperature and pressure in the chamber 70 are different. The output value of the calibrated pressure sensor 10 (that is, the calibrated pressure value detected by the calibrated pressure sensor) detected by the calibrated pressure sensor 10, the reference pressure sensor 20 and the temperature sensor 30, The output value of the reference pressure sensor 20 (i.e., the reference pressure value detected by the reference pressure sensor) and the output value of the temperature sensor 30 (i.e., the chamber temperature value detected by the temperature sensor) Lt; / RTI >

챔버(70)의 내의 온도와 압력을 달리하면서, 피교정 압력센서와 기준 압력 센서와 온도센서의 출력값을 검출하고, 압력센서 교정신호 검출부(100)에서, 이들 출력값을 이용하여 온도별 압력별 교정값을 생성하게 된다. 이는 압력이 온도의 영향을 많이 받으므로 압력 데이터이외에, 온도데이터를 추가하여 교정값을 생성하여 그 교정값으로 교정한 결과의 정확도를 높이기 위함이다.The output values of the calibrated pressure sensor, the reference pressure sensor, and the temperature sensor are detected while the temperature and pressure in the chamber 70 are different from each other. In the pressure sensor calibration signal detecting section 100, Value. This is because the pressure is affected by the temperature, so it is necessary to add the temperature data in addition to the pressure data to generate the calibration value and to improve the accuracy of the calibration result.

즉, 압력센서 교정신호 검출부(100)는, 피교정 압력센서(10), 기준압력센서(20), 온도센서(30)로부터, 피교정 압력센서(10)의 출력값(즉, 피교정 압력센서 출력신호), 기준압력센서(20)의 출력값(즉, 기준압력센서 출력신호), 챔버 온도값(즉, 온도신호)을 수신하고, 이들 신호로부터, 온도와 압력에 따른 교정식을 검출하게 된다.That is, the pressure sensor calibration signal detecting section 100 detects the output value of the calibrated pressure sensor 10 (that is, the calibrated pressure sensor 10) from the calibrated pressure sensor 10, the reference pressure sensor 20, The reference pressure sensor output signal) and the chamber temperature value (i.e., the temperature signal) from the reference pressure sensor 20 and detects the calibration equation according to the temperature and pressure from these signals .

압력센서 교정신호 검출부(100)는 온도와 압력에 따른 교정식을 메모리부(210)에 저장함과 동시에 디스플레이부(220)로 출력한다.The pressure sensor calibration signal detecting unit 100 stores the calibration equation according to the temperature and the pressure in the memory unit 210 and outputs it to the display unit 220.

경우에 따라서, 히터(80)을 생략하고, 압력센서 교정신호 검출부(100)는, 압력에 따른 교정식을 검출할 수 있다.In some cases, the heater 80 may be omitted, and the pressure sensor calibration signal detecting section 100 may detect the calibration equation according to the pressure.

도 2는 도 1의 압력 센서 교정 관리 시스템의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the pressure sensor calibration management system of FIG. 1; FIG.

압력 센서 교정 관리 시스템(17)은, 기준 압력센서(20), 온도센서(30), 솔레노이드 밸브부(50), 진공펌프(60), 히터(80), 전처리부(110), 신호수집부(120), 밸브 구동부(130), 펌프 구동부(150), 압력제어부(160), 히터구동부(170), 히터제어부(180), 연산처리부(200), 메모리부(210), 디스플레이부(220), 키입력부(230)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 전처리부(110), 신호수집부(120), 밸브 구동부(130), 펌프 구동부(150), 압력제어부(160), 연산처리부(200), 메모리부(210), 디스플레이부(220), 키입력부(230)를 압력센서 교정신호 검출부(100)라 한다. The pressure sensor calibration management system 17 includes a reference pressure sensor 20, a temperature sensor 30, a solenoid valve unit 50, a vacuum pump 60, a heater 80, a preprocessing unit 110, The controller 120, the valve driving unit 130, the pump driving unit 150, the pressure control unit 160, the heater driving unit 170, the heater control unit 180, the processing unit 200, the memory unit 210, And a key input unit 230. Here, the pre-processing unit 110, the signal collecting unit 120, the valve driving unit 130, the pump driving unit 150, the pressure control unit 160, the arithmetic processing unit 200, the memory unit 210, , And the key input unit 230 is referred to as a pressure sensor calibration signal detection unit 100.

피교정 압력센서(10)는 테스트를 받고자 하는 압력센서로서, 챔버(70)의 일측에 장착되며, 챔버(70) 내의 압력을 검출하여 전압 신호로 변환하고, 이를 피교정 압력센서 출력신호로서 출력한다.The calibration pressure sensor 10 to be calibrated is a pressure sensor to be tested. The pressure sensor 10 is mounted on one side of the chamber 70 and detects the pressure in the chamber 70 and converts it into a voltage signal. do.

기준 압력센서(20)는 챔버(70)의 일측에 장착되며, 챔버(70) 내의 압력을 검출하여 전압 신호로 변환하고, 이를 기준 압력센서 출력신호로서 출력한다. 기준 압력센서(20)는 챔버(70) 내의 압력을 측정하는 피교정 압력센서(10)에 대한 교정 기준을 제공하기 위한 것으로, 고정도의 압력센서이다. 예를들어, 기준 압력센서(20)로서 Fluke사 2700G 모델 등을 사용할 수 있다.The reference pressure sensor 20 is mounted on one side of the chamber 70, detects the pressure in the chamber 70, converts it into a voltage signal, and outputs it as a reference pressure sensor output signal. The reference pressure sensor 20 is for providing a calibration reference for the calibrated pressure sensor 10 that measures the pressure in the chamber 70 and is a high precision pressure sensor. For example, a Fluke 2700G model or the like may be used as the reference pressure sensor 20.

전처리부(110)은 피교정 압력센서 출력신호과 기준 압력센서 출력신호를 증폭하고, 잡음을 제거하고, 신호수집부(120)로 전달한다.The preprocessing unit 110 amplifies the calibrated pressure sensor output signal and the reference pressure sensor output signal, removes the noise, and transmits the signal to the signal collecting unit 120.

온도센서(30)는 챔버(70)의 온도를 검출하여 신호수집부(120)로 전달한다. 온도센서(30)는 챔버(70)의 내측 또는 외측에 장착될 수 있으며, 바람직하게는 챔버(70)의 외측벽에 장착된다. 경우에 따라서, 온도센서(30)에서 검출된 온도신호는 전처리부(110)에서 증폭하거나 잡음을 제거한 다음, 신호수집부(120)로 전달될 수 있다.The temperature sensor 30 detects the temperature of the chamber 70 and transmits the detected temperature to the signal collecting unit 120. The temperature sensor 30 may be mounted inside or outside the chamber 70, and preferably mounted on the outside wall of the chamber 70. In some cases, the temperature signal detected by the temperature sensor 30 may be amplified by the preprocessing unit 110 or removed from the noise, and then transmitted to the signal collecting unit 120.

신호수집부(120)는 피교정 압력센서 출력신호, 기준 압력센서 출력신호, 온도신호를 취합하여, 디지탈신호로 변환하여 연산처리부(200)로 전송한다. 신호수집부(120)는 A/D 변환부(미도시)를 포함하여 이루어진다.The signal collecting unit 120 collects the calibrated pressure sensor output signal, the reference pressure sensor output signal, and the temperature signal, converts the calibrated pressure sensor output signal, the reference pressure sensor output signal, and the temperature signal into a digital signal and transmits the digital signal to the operation processing unit 200. The signal collecting unit 120 includes an A / D converter (not shown).

솔레노이드 밸브부(50)는 제1밸브(51)와 제2밸브(52)를 포함하여 이루어진다. The solenoid valve unit 50 includes a first valve 51 and a second valve 52.

제1밸브(51)는 진공펌프(60)와 챔버(70)의 사이에 위치된 밸브로, 보다 상세히는 진공펌프(60)의 상단, 즉, 진공펌프(60)의 흡기구에 장착된 밸브이다. 제1밸브(51)를 열고, 진공펌프(60)를 가동시키면, 챔버(70) 내는 진공상태가 된다.The first valve 51 is a valve located between the vacuum pump 60 and the chamber 70 and more specifically a valve mounted on the upper end of the vacuum pump 60 or the inlet port of the vacuum pump 60 . When the first valve 51 is opened and the vacuum pump 60 is operated, the inside of the chamber 70 is evacuated.

제2밸브(52)는 챔버(70)의 일측에 장착되어, 진공상태인 챔버(70) 내에 공기를 유입되게 하기 위한 밸브이다. 즉, 진공상태인 챔버(70) 보다 외측의 대기압이 압력이 높으므로, 제2밸브(52)를 열면, 챔버(70) 내로 공기가 유입되어, 챔버 내의 기압(압력)을 높인다.The second valve 52 is a valve mounted on one side of the chamber 70 to allow air to flow into the vacuum chamber 70. That is, since the atmospheric pressure outside the chamber 70 in the vacuum state is high, air is introduced into the chamber 70 when the second valve 52 is opened, thereby increasing the atmospheric pressure (pressure) in the chamber.

제1밸브(51) 및 제2밸브(52)는 밸브 구동부(130)의 구동에 의해 열리거나 닫히게 된다. The first valve 51 and the second valve 52 are opened or closed by driving the valve driving unit 130.

밸브 구동부(130)는 압력제어부(160)로부터 수신된 제1밸브 구동신호, 제2밸브 구동신호에 의해 제1밸브(51) 및 제2밸브(52)를 구동시킨다.The valve driving unit 130 drives the first valve 51 and the second valve 52 by the first valve driving signal and the second valve driving signal received from the pressure control unit 160.

진공펌프(60)은 챔버(70) 내를 진공으로 만들기 위한 수단으로, 그 상단, 즉, 흡입구(미도시)의 상단에 제1밸브(51)가 장착되어 있다.The vacuum pump 60 is a means for evacuating the inside of the chamber 70 and a first valve 51 is mounted at the upper end thereof, that is, at the upper end of the suction port (not shown).

펌프 구동부(150)은 압력제어부(160)로부터 수신된 펌프 구동신호에 의해 진공펌프(60)를 구동시킨다.The pump driving unit 150 drives the vacuum pump 60 by the pump driving signal received from the pressure control unit 160.

압력제어부(160)는 연산처리부(200)로부터 수신된 챔버내 압력제어신호에 따라 제1밸브 구동신호, 제2밸브 구동신호, 펌프 구동신호를 생성하고, 제1밸브 구동신호 및 제2밸브 구동신호를 밸브 구동부(130)로 전송하고, 펌프 구동신호를 펌프 구동부(150)로 전송한다. 즉, 압력제어부(160)는 D/A 변환부(미도시)를 포함하여, 연산처리부(200)로부터 수신된 챔버내 압력제어신호를 아날로그 신호로 변환하고, 이로부터 제1밸브 구동신호, 제2밸브 구동신호, 펌프 구동신호를 생성한다.The pressure control unit 160 generates the first valve driving signal, the second valve driving signal, and the pump driving signal in accordance with the in-chamber pressure control signal received from the arithmetic processing unit 200. The first valve driving signal and the second valve driving signal Signal to the valve driving unit 130, and transmits the pump driving signal to the pump driving unit 150. That is, the pressure control unit 160 includes a D / A conversion unit (not shown), converts the pressure control signal in the chamber received from the calculation processing unit 200 into an analog signal, 2 valve drive signal, and pump drive signal.

여기서, 솔레노이드 밸브부(50), 진공펌프(60), 밸브 구동부(130), 펌프 구동부(150), 압력제어부(160)를 압력조절수단이라 할 수 있다.Here, the solenoid valve unit 50, the vacuum pump 60, the valve driving unit 130, the pump driving unit 150, and the pressure control unit 160 may be referred to as pressure regulating means.

히터(80)은 챔버(70) 내를 소정 온도로 가온하기 위한 수단으로, 히터(80)는 챔버(70)의 측벽 또는 저면에 위치될 수 있다. 히터(80)는 전기적으로 열을 발생하는 전열선 등으로 이루어질 수도 있고, 경우에 따라서는 면상발열체로 이루어질 수도 있다.The heater 80 is a means for warming the inside of the chamber 70 to a predetermined temperature and the heater 80 can be located on the side wall or the bottom of the chamber 70. The heater 80 may be formed of a heating wire or the like that generates heat electrically, or may be made of a planar heating element depending on circumstances.

히터 구동부(170)은 히터제어부(180)로부터 수신된 펌프 구동신호에 의해 히터(80)를 구동시킨다.The heater driving unit 170 drives the heater 80 by a pump driving signal received from the heater control unit 180.

히터제어부(180)는 연산처리부(200)로부터 수신된 챔버내 온도제어신호에 따라 히터 구동신호를 생성하여, 히터 구동신호를 히터 구동부(170)로 전송한다. 즉, 히터제어부(180)는 D/A 변환부(미도시)를 포함하여, 연산처리부(200)로부터 수신된 챔버내 온도제어신호를 아날로그 신호로 변환하고, 이로부터 히터 구동신호를 생성한다.The heater control unit 180 generates a heater driving signal in accordance with the in-chamber temperature control signal received from the arithmetic processing unit 200 and transmits the heater driving signal to the heater driving unit 170. That is, the heater control unit 180 includes a D / A conversion unit (not shown), converts the temperature control signal in the chamber received from the operation processing unit 200 into an analog signal, and generates a heater drive signal therefrom.

경우에 따라서, 히터(80), 히터 구동부(170), 히터제어부(180)를 생략할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 본 발명은 연산처리부(200)에 의해 제어되는 냉각부(미도시)를 더 구비할 수 있다.The heater 80, the heater driving unit 170, and the heater control unit 180 may be omitted in some cases. In addition, the present invention may further include a cooling unit (not shown) controlled by the arithmetic processing unit 200, as the case may be.

연산처리부(200)는 키입력부(230)로부터 측정개시 신호가 입력되면, 기 설정된 측정모드에 따라, 챔버내 압력제어신호를 생성하여 압력제어부(160)로 전송하여, 챔버 내의 압력을 달리하여, 피교정 압력센서(10), 기준압력센서(20)에서, 피교정 압력센서 출력신호, 기준압력센서 출력신호를 검출하게 한다. 연산처리부(200)는 신호수집부(120)로부터, 피교정 압력센서 출력신호, 기준압력센서 출력신호, 온도신호를 수신하고, 이들 신호로부터, 온도와 압력에 따른 교정식 또는 압력에 따른 교정식을 검출하게 된다. 또한, 연산처리부(200)는 신호수집부(120)로부터 수신된 온도신호에서 이동평균필터링을 행하여 그 결과를 최종적으로 온도신호로 한다.When the measurement start signal is input from the key input unit 230, the operation processing unit 200 generates a pressure control signal in the chamber according to a predetermined measurement mode and transmits the pressure control signal to the pressure control unit 160, The calibration pressure sensor 10 and the reference pressure sensor 20 cause the calibrated pressure sensor output signal and the reference pressure sensor output signal to be detected. The arithmetic processing unit 200 receives the calibrated pressure sensor output signal, the reference pressure sensor output signal, and the temperature signal from the signal collecting unit 120. Based on these signals, . In addition, the operation processing unit 200 performs moving average filtering on the temperature signal received from the signal collecting unit 120, and finally sets the result as a temperature signal.

온도와 압력에 따른 교정식 또는 압력에 따른 교정식을 생성하기 위해, 연산처리부(200)는 커브피팅(Curve Fitting)기반의 알고리즘을 이용한다. 즉, 연산처리부(200)는 피교정압력센서 출력 신호를 다항식 형태로 모델링하고 이를 최소제곱법에 근거하여 기준센서 데이터와 맞추어가며 회귀식의 다항식 계수를 도출하게 되며, 이에 따라 생성된 회귀식이 교정식(즉, 온도와 압력에 따른 교정식)이다.In order to generate a calibration equation according to the temperature and pressure or a calibration equation according to the pressure, the calculation processing unit 200 uses an algorithm based on a curve fitting. That is, the operation processing unit 200 models the output signal of the calibrated pressure sensor in a polynomial form, derives a polynomial coefficient of the regression formula by matching it with the reference sensor data based on the least square method, (Ie, a calibration equation based on temperature and pressure).

우선, 온도와 압력에 따른 교정식을 구하는 커브피팅 방식을 설명한다. 신호를 검출할 당시의 온도를 x1 이라고 하고, 피교정센서 출력신호(압력값)를 x2 라하고, 이들 값을 이용하여 교정된 피교정센서 출력신호(이하 교정된 피교정센서 출력신호라 함)의 추정식을 u(x1,x2)라 하고, u(x1,x2)를 3차 다항식으로 나타내면, 수학식 1과 같다.First, a curve fitting method for obtaining a calibration equation according to temperature and pressure will be described. The temperature at the time of detecting the signal as x 1, and to be calibrated sensor output signals (pressure value) of x 2 d, and these values using the calibration to be calibrated sensor output signal (hereinafter referred to as the to be calibrated sensor output signal correction la estimation of u (x 1, x 2) of the box), and, u (x 1, represents a x 2) with a third degree polynomial, equal to the equation (1).

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, β0, β1, β2, β3, β4 는 계수로 실수이다. 수학식 1에 나타낸 추정식을 제1추정식이라 할 수 있다.Here,? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 Is a real number. The estimation equation shown in Equation (1) can be referred to as a first estimation equation.

이는 비선형 다중회귀 모델로 추정한 것으로, 이 추정식은 u(x1) = β0 + β1x1 과 u(x2) = β2x2 + β3(x2)2 + β4(x2)3 의 선형적 결합으로 이루어져 있으며, 교정된 피교정센서의 압력값은 온도와 선형적 관계가 있어야하며, 피교정센서의 압력값으로 이루어진 3차식과도 선형적 관계가 있어야 함을 뜻한다.This is estimated by a nonlinear multiple regression model, which is u (x 1 ) = β 0 + beta 1 x 1 And the linear combination of u (x 2 ) = β 2 x 2 + β 3 (x 2 ) 2 + β 4 (x 2 ) 3 and the pressure value of the calibrated calibrating sensor must have a linear relationship with temperature This means that there must be a linear relationship with the cubic equation consisting of the pressure value of the calibrated sensor.

하지만, 수학식 1은 비선형식이기 때문에 수학적으로 풀어내기가 쉽지 않다. 따라서 u(x1,x2)의 식의 항등을 치환을 통하여 선형화시켜주는 과정이 필요하다. However, Equation (1) is nonlinear, which is not easy to solve mathematically. Therefore, it is necessary to linearize the equations of the expression of u (x 1 , x 2 ) through substitution.

수학식 1의 1차항 중 온도신호 x1을 X1으로 치환하고, 수학식 1의 1차항 중 피교정센서 출력값(즉, 압력값) x2를 X2로 치환하고, 수학식 1의 2차항의 변수부분, 즉, 피교정센서 출력값(압력값)의 제곱 (x2)2을 X3로 치환하고, 수학식 1의 3차항의 변수부분, 즉, 피교정센서 출력값(압력값)의 세제곱 (x2)3 을 X4 로 치환을 한다. 또한, 교정된 피교정센서 출력값(압력값) u(x1,x2)를 U로 하고, 기준센서 압력값을 Y 로 한다. 이때, Xkn은, n번째 수집된 데이터에서 구하여진 수학식 1의 추정식에서 몇번째 항의 변수부분, 즉, X1 내지 X4중 어느 것인가를 나타낸다. 다시말해, k는 X1, X2, X3,X4의 아래첨자를 나타내며, 즉, X1, X2, X3, X4를 구별한다. n은 n번째 수집된 데이터를 나타낸다. 즉, 피교정센서 출력값 수를 n 이라 한다.Replacing the first order term temperature signal x 1 in the equation (1) with X 1, and to replace the first order term of the to be calibrated sensor output (that is, the pressure value) of the equation 1 x 2 with X 2, 2 power term in the equation (1) (X 2 ) 2 of the calibrated sensor output value (pressure value) is replaced with X 3 , and the cubic term of the variable part of the tertiary term of the equation (1), that is, the cubic (x 2 ) 3 is replaced with X 4 . Let U be the corrected sensor output value (pressure value) u (x 1 , x 2 ) to be calibrated, and let Y be the reference sensor pressure value. At this time, X kn represents any one of the variable parts of the second term, that is, X 1 to X 4, in the estimation equation of the equation (1) obtained from the nth collected data. In other words, k is distinguished from the X 1, X 2, X 3 , X 4 represents the bottom of the subscript, that is, X 1, X 2, X 3 , X 4. n represents the n-th collected data. That is, the number of calibration sensor output values to be calibrated is n.

첫번째 수집된 데이터에서 구하여진 교정된 피교정센서 출력값의 추정식(즉, 수학식 1)은,The estimated equation of the calibrated sensor output value to be calibrated obtained from the first collected data (i.e., Equation 1)

U1 = β0 + β1X11 + β2X21 + β3X31 + β4X41 이고, 두번째 수집된 데이터에서 구하여진 추정식은,U 1 = β 0 + β 1 X 11 + beta 2 X 21 + beta 3 X 31 + β 4 X 41 , and the estimation equation obtained from the second collected data is:

U2 = β0 + β1X12 + β2X22 + β3X32 + β4X42 이고, n번째 수집된 데이터에서 구하여진 추정식은U 2 = β 0 + β 1 X 12 + beta 2 X 22 + beta 3 X 32 + β 4 X 42 , and the estimation equation obtained from the n-th collected data is

Un = β0 + β1X1n + β2X2n + β3X3n + β4X4n 이 된다. U n = β 0 + β 1 X 1n + beta 2 X 2n + beta 3 X 3n + beta 4 X 4n .

이를 행렬로 정리하면, 수학식 2와 같다.This is expressed by the following equation (2).

Figure pat00005
Figure pat00005

u = Xβ로 표현가능하다.u = X [beta].

다음은 최소자승법에 의하여 회귀계수를 추정한다. Sr을 잔차 제곱들의 합이라 한다면 수학식 3과 같은 식으로 나타낼 수 있다. The regression coefficient is estimated by the least squares method. If S r is the sum of the squares of residuals, it can be expressed by Equation (3).

Figure pat00006
Figure pat00006

단, N은 설정된 데이터의 개수, 즉, 설정된 피교정센서 출력값 수이다Where N is the number of set data, i.e., the number of calibration sensor output values to be set

수학식 3은, 수학식 2의 행렬식 조작을 통하여Equation (3) can be obtained by manipulating the determinant of Equation (2)

Figure pat00007
Figure pat00007

이 되고, Sr을 회귀식의 계수인 β에 대해 편미분하고 이를 0으로 하는 연립방적식을 풀면 된다. 즉, 수학식 4을 풀면 된다.And Sr is solved for a partial differential with respect to β, which is a regression coefficient, and is set to zero. That is, Equation 4 can be solved.

Figure pat00008
Figure pat00008

이 식에서 계수들의 행렬인 β를 구할 수 있다. In this equation, β, which is the matrix of coefficients, can be obtained.

Figure pat00009
Figure pat00009

이 과정을 통해 회귀식이 도출되며, 이렇게 구하여진 회귀식이 온도와 압력에 따른 교정식(즉, 교정된 피교정센서 출력값 추정식)이다.The regression equation is derived from this process, and the regression equation thus obtained is a correction formula according to temperature and pressure (that is, a calibrated calibrated sensor output value estimation equation).

다음은, 압력에 따른 교정식을 구하는 방식을 설명한다. 피교정센서 출력신호(출력값)를 x 라하고, 이를 교정한 피교정센서 출력신호(이하 교정된 피교정센서 출력신호라 함)의 추정식을 u(x)라 하고, u(x)를 3차 다항식으로 나타내면, u(x)=a+bx+cx2+dx3 로 나타낼 수 있다. 여기서, a, b, c, d는 계수로 실수이다. 여기서, u(x)=a+bx+cx2+dx3 로 나타낸 추정식을 제2추정식이라 할 수 있다.The following explains how to obtain the calibration equation based on the pressure. Let x (x) denote the estimated expression of the calibrated sensor output signal (hereinafter, referred to as calibrated calibrated sensor output signal) to be calibrated and x (x) represents a polynomial, can be expressed by u (x) = a + bx + cx 2 + dx 3. Here, a, b, c, and d are real numbers as coefficients. Here, u (x) = a + bx + cx 2 + dx 3 Can be referred to as a second estimation equation.

기준센서의 출력값을 fi라 하면, 측정된 데이터와 추정식(3차다항식)의 차이를 잔차, 즉, (fi-u(x)) 라고 하며, 수학식 5와 같이, 최소제곱법을 적용하여, 이 잔차의 제곱의 합이 최소가 되도록 추정식의 계수 a,b,c,d 값을 구한다. 즉, 수학식 5가 최소가 되는 u(x)를 찾으며, 결과적으로 이때의 추정식의 계수 a, b, c, d 값 구하게 된다. If the output value of the reference sensor is fi, the difference between the measured data and the estimation formula (third order polynomial) is referred to as a residual, i.e., fi-u (x), and the least squares method is applied , And the coefficients a, b, c, and d of the estimation equation are obtained so that the sum of the squares of the residuals becomes minimum. That is, u (x) that minimizes Equation (5) is searched, and as a result, the coefficients a, b, c, and d of the estimation equation at this time are obtained.

Figure pat00010
Figure pat00010

(단, N은 데이터 갯수를 나타낸다.)(Where N represents the number of data).

이렇게 구하여진 a, b, c, d 값을 포함하는 u(x)=a+bx+cx2+dx3 의 추정식을, 교정식으로 한다. Thus obtaining a binary estimation of a, b, c, = u (x) containing the value d a + bx + cx 2 + dx 3, and the correction expression.

계수 a, b, c, d를 구하는 과정에서의 원리는 각 계수의 편미분이 모두 0이되는 식을 계산하여, 그 연립방정식의 해룰 구하는 것을 기반으로 한다. 왜냐하면 최소점은 결국 극점이 되고 극점에서 기울기는 0이 되기 때문이다. 즉, 잔차들의 합을 Sr이라 한다면 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.The principle of calculating the coefficients a, b, c, and d is based on an equation that calculates the partial derivatives of each coefficient to be zero, and solving the simultaneous equations. This is because the minimum point is eventually the pole and the slope at the pole is zero. That is, if the sum of the residuals is Sr, it can be expressed as Equation (6).

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, Sr을 최소로 만드는 a,b,c,d를 결정하기 위해서 수학식 5의 방적식을 각 계수(a,b,c,d)에 관하여 편미분하고 0으로 놓는다. 이는 최소점은 극점에서 형성되고 극점에서는 기울기가 0이되기 때문에 편미분한 값이 0이 되어야 한다.   Here, in order to determine a, b, c, and d that minimize Sr, the spin equation of Equation (5) is partially differentiated with respect to each coefficient (a, b, c, d) This is because the minimum point is formed at the pole and the slope at the pole is zero.

이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.The equation is expressed as follows.

Figure pat00012
Figure pat00012

위와 같이 4개의 방정식으로 표현할 수 있다. 4개의 식과 4개의 미지수(a,b,c,d)가 있는 상황이므로 연립방정식을 풀면 계수 a,b,c,d를 구한다.It can be expressed by four equations as above. Since there are four expressions and four unknowns (a, b, c, d), solve the simultaneous equations to obtain the coefficients a, b, c, and d.

한편 이를 행렬식으로 나타내되, 기준센서의 출력값을 y라 하면, 다음과 같이 표현 가능하다. If the output value of the reference sensor is represented by y, it can be expressed as follows.

Figure pat00013
Figure pat00013

만약 40개의 데이터를 사용하였다면 N=40일 것이고 40개 지점에 대해 피교정 데이터 x값들이 계산되어 위 행렬식에 대입된다. 위 연립방정식을 계산하여 a,b,c,d를 구한다.If 40 data were used, then N = 40 and the calibrated data x values for 40 points were calculated and substituted into the above matrix. Compute the above simultaneous equations to obtain a, b, c, d.

여기서, 키입력부(230)를 통해 신호검출 모드를 설정하고, 상기 신호 검출모드에 따라 소정 시간내에 검출하는 데이터수가 설정될 수 있다. 이 데이터 수는 교정식을 생성하기 까지 걸리는 시간과 정확도에 영향을 미친다. 즉, 샘플데이터가 많을수록 정확도가 높아지지만 데이터를 획득하는 과정과 연산을 수행하는데 더 많은 시간이 소요되므로 교정시간이 길어지는 단점이 있다.Here, the signal detection mode is set through the key input unit 230, and the number of data to be detected within a predetermined time according to the signal detection mode can be set. This number of data affects the time and accuracy of the time it takes to generate the calibration equation. In other words, the more sample data, the higher the accuracy, but the more time it takes to acquire and calculate the data, and the longer the calibration time becomes.

메모리부(210)은 연산처리부(200)로부터 수신된 온도와 압력에 따른 교정식 또는 압력에 따른 교정식을 저장하고, 또한 피교정 압력센서 출력신호, 기준압력센서 출력신호, 온도신호를 저장한다.The memory unit 210 stores the calibration equation according to the calibration equation or the pressure according to the temperature and pressure received from the calculation processing unit 200 and also stores the calibrated pressure sensor output signal, reference pressure sensor output signal, and temperature signal .

디스플레이부(220)는, 연산처리부(200)로부터 수신된 온도와 압력에 따른 교정식 또는 압력에 따른 교정식을 출력하고, 또한 피교정 압력센서 출력신호, 기준압력센서 출력신호, 온도신호를 디스풀레이한다. 즉, 디스플레이부(220)는 현재 교정진행상황 및 교정결과 등을 표시한다.The display unit 220 outputs a calibrating equation according to the calibrating equation or the pressure according to the temperature and the pressure received from the arithmetic processing unit 200 and outputs the calibrated pressure sensor output signal, reference pressure sensor output signal, Full-beam. That is, the display unit 220 displays the current calibration progress and the calibration result.

키입력부(230)는 개시/종료 스위치(미도시)이외에, 교정 시간 단축을 위하여 데이터 획득 포인트 개수 선택하도록 하는 다수개의 측정모드를 구비한다. The key input unit 230 has a plurality of measurement modes for selecting, in addition to a start / end switch (not shown), the number of data acquisition points for shortening the calibration time.

예를들어, 제1측정모드(Fast Mode)는, 소요시간 20분 내외로, 챔버내 압력을 달리하면서, 피교정압력센서의 출력값, 기준압력센서 출력값을 각각 50개를 검출하게 할 수 있다. 즉, 이는 압력을 변경하는 횟수를 50번으로 하여, 검출한 것이다. 경우에 따라서, 챔버내 온도별로 챔버내 압력을 달리하면서 신호를 검출하는 경우에는, 온도의 변경 수에 따라서 시간은 더 늘어나고, 데이터 개수도 더 늘어날 수 있다.For example, in the first measurement mode (Fast Mode), the output value of the calibrated pressure sensor and the reference pressure sensor output value can each be detected to be 50, while the pressure in the chamber is varied within a required time of 20 minutes. That is, it is detected that the number of times of changing the pressure is 50 times. In some cases, when a signal is detected while varying the pressure in the chamber by the temperature in the chamber, the time may be further increased and the number of data may be increased depending on the number of changes of the temperature.

제2측정모드(Normal Mode)는, 소요시간 30분 내외로, 챔버내 압력을 달리하면서, 피교정압력센서의 출력값, 기준압력센서 출력값을 각각 70개를 검출하게 할 수 있다. (즉, 이는 압력을 변경하는 횟수를 70번으로 하여, 검출한 것이다.)In the second measurement mode (Normal Mode), the output value of the calibrated pressure sensor and the reference pressure sensor output value can be detected at 70, respectively, while the pressure in the chamber is varied within a required time of 30 minutes. (That is, it is detected that the number of times of changing the pressure is 70).

제3측정모드(Accurate Mode)는, 소요시간 40분 내외로, 챔버내 압력을 달리하면서, 피교정압력센서의 출력값, 기준압력센서 출력값을 각각 90개를 검출하게 할 수 있다. (즉, 이는 압력을 변경하는 횟수를 90번으로 하여, 검출한 것이다.)In the third measurement mode (Accurate Mode), the output value of the calibrated pressure sensor and the reference pressure sensor output value can be detected 90 times, respectively, while the pressure in the chamber is varied within a required time of about 40 minutes. (That is, this is detected by setting the number of times of changing the pressure to 90.)

이는 회귀식을 만들어줄 샘플데이터 획득 수를 줄이면 교정시간은 단축되는 효과가 있으나 교정 정확도가 다소 감소하는 단점이 있다. 예를들어, 정밀한 압력값이 필요하지 않는 제품을 양산할 때, 교정 모드의 선택에 따라 교정시간을 줄일 수 있다면 생산효율이 증가 될 것이다.This has the disadvantage that the calibration time is shortened by reducing the number of sample data acquisitions to make the regression equation, but the calibration accuracy is somewhat reduced. For example, when mass-producing a product that does not require precise pressure values, the production efficiency will increase if the calibration time can be reduced according to the selection of the calibration mode.

표 1은 제3모드(Accurate Mode)의 출력값을 1로 기준으로 했을 때, 다른 모드에서 평균 출력값을 설명하기 위한 표이다. Table 1 is a table for explaining an average output value in another mode when the output value of the third mode (Accurate Mode) is set to 1 as a reference.

모드 종류Mode Type 상대적 정확도Relative accuracy Fast ModeFast Mode 0.940.94 Normal ModeNormal Mode 0.980.98 Accurate Mode Accurate Mode 1One

예를 들어 제3모드(Accurate Mode)로 교정하여 나온 피교정 센서의 값이 100 torr 라고 한다면 제2모드(rmal Mode)로 교정했을 때 평균 98mmHg, 제1모드(Fast Mode)로 하였을 때는 94mmHg로 교정됨을 의미한다. For example, if the calibrated sensor calibrated in the third mode (Accurate Mode) is 100 torr, the average is 98 mmHg when calibrated in the second mode (rmal Mode), and 94 mmHg when the first mode (Fast Mode) It means that it is calibrated.

프린터부(250)는 연산처리부(200)로부터 수신된 온도와 압력에 따른 교정식 또는 압력에 따른 교정식을 출력하고, 또한 피교정 압력센서 출력신호, 기준압력센서 출력신호, 온도신호를 디스풀레이한다. 프린터부(250)는 감열 프린터로 이루어질 수 있다. 프린터부(250)를 통해 교정결과등을 간단하게 볼 수 있다.The printer unit 250 outputs a calibrating equation according to the calibrating equation or the pressure according to the temperature and the pressure received from the calculation processing unit 200 and outputs the calibrated pressure sensor output signal, reference pressure sensor output signal, I will. The printer unit 250 may be a thermal printer. The calibration result and the like can be easily seen through the printer unit 250.

도 3은 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법의 일예를 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for explaining an example of a method of driving a pressure sensor calibration management system according to the present invention.

도 3에서는 측정(교정)초기에 측정모드를 설정하고, 온도와 압력을 변화하면서, 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도신호를 수신하여 교정식을 구한다.In FIG. 3, the measurement mode is set at the beginning of the measurement (calibration), and the calibration equation is obtained by receiving the standard pressure sensor output signal, the calibration pressure sensor output signal, and the temperature signal while changing the temperature and the pressure.

초기화단계로, 사용자가 키입력부(230)를 통해 챔버내 측정모드를 선택하면, 연산처리부(200)는, 키입력부(230)로부터 측정모드신호를 수신하며, 이에 따라, 측정모드에 따라 압력변경 횟수, 즉 피교정 압력센서 출력신호, 기준압력센서 각각이 검출할 데이터수, 즉 설정 데이터수(A)가 설정되어 있으므로, 데이터수 카운터(미도시)를 초기화 한다(S110). 경우에 따라서, 여기서, 변경되는 최대온도를 설정할 수 있다. 여기서, 데이터수 카운터를 클리어 하거나, 1 또는 2 등의 초기값으로 세트할 수 있다.When the user selects the in-chamber measurement mode through the key input unit 230, the calculation processing unit 200 receives the measurement mode signal from the key input unit 230 and accordingly changes the pressure according to the measurement mode That is, the calibrated pressure sensor output signal, and the number of data to be detected by each of the reference pressure sensors, that is, the number of setting data (A), are initialized (S110). In some cases, here, the maximum temperature to be changed can be set. Here, the data number counter can be cleared or set to an initial value of 1 or 2 or the like.

히터 구동단계로, 연산처리부(200)는 챔버내 온도제어신호를 생성하여 히터제어부(180)로 전송하며, 이에 따라 히터(80)가 구동된다(S120). In the heater driving step, the operation processing unit 200 generates an in-chamber temperature control signal and transmits it to the heater control unit 180, thereby driving the heater 80 (S120).

진공펌프 구동단계로, 연산처리부(200)는 챔버내를 진공으로 하는 압력제어신호를 압력제어부(160)로 전송하고, 압력제어부(160)는 제1밸브(51)를 열게 하는 제1밸브 제어신호를 생성하여 밸브 구동부(130)로 전송하고, 밸브 구동부(130)는 제1밸브 제어신호에 따라 제1밸브(51)를 열도록 구동시키고, 또한, 압력제어부(160)는 진공펌프 제어신호를 생성하여 펌프 구동부(150)로 전송하고, 펌프 구동부(150)는 진공펌프 제어신호에 따라 진공펌프(60)를 소정 시간동안(예를들어 1초간) 구동시킨다(S130).In the vacuum pump driving step, the arithmetic processing unit 200 transmits a pressure control signal for making the inside of the chamber vacuum, to the pressure control unit 160, and the pressure control unit 160 controls the first valve 51 And the valve control unit 160 drives the first valve 51 to open according to the first valve control signal and the pressure control unit 160 controls the vacuum pump control signal And the pump driving unit 150 drives the vacuum pump 60 for a predetermined time (for example, one second) according to the vacuum pump control signal (S130).

제1 신호검출 단계로, 기준 압력센서(20), 피교정 압력센서(10), 온도센서(30)로부터 검출된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 연산처리부(200)가 수신한다(S140).A reference pressure sensor output signal, a calibrated pressure sensor output signal, and a temperature signal detected from the reference pressure sensor 20, the calibrated pressure sensor 10, and the temperature sensor 30 are input to the arithmetic processing unit 200 (S140).

즉, 초기화단계에서 개시 스위치에 의해 동작이 시작된 후, 히터 구동단계에서 히터를 동작시켜 챔버내 온도를 상승시키고, 진공펌프 구동단계에서 진공펌프를 1초간 동작하여 압력을 점차 하강시키며 측정(교정) 데이터들을 획득한다. 이 때 획득되는 측정 데이터는 기준압력센서 출력값(즉, 기준 압력 값)), 피교정 압력센서 출력값(즉, 피교정 센서 압력 값), 온도 값이다. 즉, 기준압력센서 출력값은 Yi=Y1,Y2,…Yn이고, 피교정 압력센서 출력값(즉, 피교정 센서 압력 값)은 X2i=X21,X22,…X2n이고, 피교정 압력센서 출력값의 제곱(피교정센서 압력 제곱값)은 X3i=X31,X32,…X3n이고, 피교정 압력센서 출력값의 세제곱(피교정센서 압력 세제곱값)은 X4i=X41,X42,…X4n이거, 온도 값은 X1i=X11,X12,…X1n이다. 또한 n은 측정(교정) 모드에 따라 설정된 값, 즉, 50, 70, 90 등 중 하나를 가지며, 이는 제2 신호검출 단계를 거치면서 데이터 개수가 n에 다다르게 된다.That is, after the operation is started by the start switch in the initializing step, the heater is operated in the heater driving step to raise the temperature in the chamber, and the vacuum pump is operated for 1 second in the vacuum pump driving step to gradually decrease the pressure, Data is acquired. The measured data obtained at this time are the reference pressure sensor output value (i.e., reference pressure value)), the calibrated pressure sensor output value (i.e., calibrated sensor pressure value), and the temperature value. That is, the reference pressure sensor output value is Y i = Y 1 , Y 2 , ... Y n , and the calibrated pressure sensor output value (i.e., calibrated sensor pressure value) is X 2i = X 21 , X 22 , ... X 2n, and the square of the calibrated pressure sensor output value (calibrated sensor pressure squared value) is X 3i = X 31 , X 32 , ... X 3n, and the cube of the calibrated pressure sensor output value (calibrated sensor pressure cube value) is X 4i = X 41 , X 42 , ... X 4n , the temperature values are X 1i = X 11 , X 12 , ... X 1n . Also, n has one of the values set in accordance with the measurement (calibration) mode, i.e., 50, 70, 90, etc., and the number of data reaches n by going through the second signal detection step.

진공여부 판단단계로, 연산처리부(200)는 제1 신호검출 단계에서 수신된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호로부터 챔버내 압력이 1 torr 미만인지 여부를 판단하고, 챔버내 압력이 1 torr 미만이 아니라면, 데이터수 카운터(미도시)를 하나 증가시키고, 진공펌프 구동단계(130)로 되돌아 간다(S150, S155). 일반적으로 진공은 0 torr이나, 여기서는 피교정 압력센서 출력신호로부터 챔버내 압력이 1 torr 미만이면, 진공상태로 인식한다. 경우에 따라서, 여기서, 챔버내 온도가 기설정된 최대온도와 같거나 클 경우 히터구동을 종료할 수 있다.In the vacuum determination step, the operation processing unit 200 determines whether the pressure in the chamber is less than 1 torr from the reference pressure sensor output signal and the calibrated pressure sensor output signal received in the first signal detection step, If it is not less than 1 torr, the data number counter (not shown) is increased by one and the operation returns to the vacuum pump driving step 130 (S150, S155). Generally, the vacuum is 0 torr. Here, if the pressure in the chamber is less than 1 torr from the calibrated pressure sensor output signal, it is recognized as a vacuum state. Here, if the temperature in the chamber is equal to or greater than a preset maximum temperature, the heater drive can be terminated.

진공펌프 구동종료단계로, 진공여부 판단단계에서 챔버내 압력이 1 torr보다 작으면, 진공상태이므로 진공펌프(70)의 구동을 종료하며, 또한, 히터(80)의 구동을 종료한다(S160).If the pressure in the chamber is less than 1 torr in the step of judging whether or not the vacuum pump is driven, the vacuum pump 70 is terminated and the driving of the heater 80 is terminated (S160) .

히터 구동단계로부터 진공펌프 구동종료단계까지는, 기압(압력)이 점차 내려가면서, 또한 히터 구동을 계속하므로, 점차 온도는 올라가는 상태로 변화하는 동안에, 제1 신호검출 단계에서 측정하게 된다. 또한, 진공펌프 구동종료단계에서는 챔버 내가 진공이 되면 히터는 꺼지게 되면서 자연스럽게 온도는 하강하게 된다. 따라서, 진공펌프 구동종료단계 이후는 온도는 내려가면서, 기압(압력)은 올라가는 상태에서 신호를 측정하게 된다.From the heater driving step to the vacuum pump driving ending step, the air pressure (pressure) gradually decreases and the heater driving continues, so that the temperature is gradually measured in the first signal detecting step while the temperature is changed to the rising state. In addition, in the vacuum pump driving termination step, when the chamber is evacuated, the heater is turned off and the temperature is lowered naturally. Therefore, after the termination of the operation of the vacuum pump, the temperature is measured while the pressure is increased while the temperature is lowered.

가압단계로, 초기화단계로에서 수신된 측정모드신호에 따라 압력변경 횟수가 정해지며, 이에 따라 단계별로 가압을 행하게 되는 데, 연산처리부(200)는 챔버내 압력을 소정치만큼 가압하기 위한 압력제어신호를 생성하여 압력제어부(160)로 전송하며, 압력제어부(160)는 이로부터 제2밸브 구동신호를 생성하여 밸브 구동부(130)로 전송하며, 밸브 구동부(130)는 이에따라 제2밸브(52)를 열도록 구동시켜, 결과적으로 챔버내의 압력을 가압한다. 즉, 챔버내 압력을 소정치 가압하기 위해서, 제2밸브(52)를 소정시간(예를들어 0.5초단위로 제2밸브(52)를 열게 함) 열게 한다. 예를들어, 가압단계에서, 1회 압력을 올리도록 변경할 때마다, 제2밸브(52)를 0.5초 열도록 할 수 있다.In the pressurization step, the number of times of pressure change is determined according to the measurement mode signal received in the initialization step, so that the pressurization is performed step by step. The arithmetic processing unit 200 controls the pressure control And transmits the signal to the pressure controller 160. The pressure controller 160 generates a second valve drive signal from the pressure controller 160 and transmits the signal to the valve driver 130. The valve driver 130 thus generates a second valve 52 ) To open, and as a result pressurizes the pressure in the chamber. That is, the second valve 52 is opened for a predetermined time (for example, to open the second valve 52 in units of 0.5 second) in order to pressurize the pressure in the chamber to a predetermined value. For example, in the pressurization step, the second valve 52 may be opened for 0.5 second each time the pressure is increased to one pressure.

제2 신호검출 단계로, 가압단계에서, 챔버(70) 내 압력이 소정치만큼 변경되면, 기준 압력센서(20), 피교정 압력센서(10), 온도센서(30)로부터 검출된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 연산처리부(200)가 수신한다(S160). 제2 신호검출 단계는, 제1 신호검출 단계와 같이 신호를 검출한다. 즉, 여기서도, 기준압력센서 출력값은 Yi=Y1,Y2,…Yn이고, 피교정 압력센서 출력값(즉, 피교정 센서 압력 값)은 X2i=X21,X22,…X2n이고, 피교정 압력센서 출력값의 제곱(피교정센서 압력 제곱값)은 X3i=X31,X32,…X3n이고, 피교정 압력센서 출력값의 세제곱(피교정센서 압력 세제곱값)은 X4i=X41,X42,…X4n이거, 온도 값은 X1i=X11,X12,…X1n이다. The reference pressure sensor 20, the calibrated pressure sensor 10, and the reference pressure sensor 30 detected from the temperature sensor 30, when the pressure in the chamber 70 is changed by a predetermined value, The arithmetic processing unit 200 receives the output signal, the calibrated pressure sensor output signal, and the temperature signal (S160). The second signal detection step detects the signal like the first signal detection step. That is, also here, the reference pressure sensor output value is Y i = Y 1 , Y 2 , ... Y n , and the calibrated pressure sensor output value (i.e., calibrated sensor pressure value) is X 2i = X 21 , X 22 , ... X 2n, and the square of the calibrated pressure sensor output value (calibrated sensor pressure squared value) is X 3i = X 31 , X 32 , ... X 3n, and the cube of the calibrated pressure sensor output value (calibrated sensor pressure cube value) is X 4i = X 41 , X 42 , ... X 4n , the temperature values are X 1i = X 11 , X 12 , ... X 1n .

검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계(즉, 신호검출 종료여부 판단단계)로, 초기화 단계에서 설정된 측정모드에 따라, 정해진 피교정 압력센서 출력신호와 기준압력센서 각각이 검출하도록 설정된 데이터수, 즉, 설정 데이터수(A)와, 현재까지 검출된 데이터수(피교정 압력센서(10)의 출력값수), 즉, 검출 데이터수(즉, 데이터 카운터의 값)를 연산처리부(200)이 비교하여, 설정 데이터수(A)보다 검출 데이터수가, 크거나 같지 않다면(S190), 데이터수 카운터를 하나 증가시키고(S195), 가압단계로 되돌아간다.A step of comparing the number of detected data with the number of sets of data (that is, the step of determining whether or not the signal is detected), the predetermined number of data to be calibrated, That is, the arithmetic processing unit 200 compares the number of setting data A and the number of data detected so far (the number of output values of the calibrated pressure sensor 10), that is, the number of detected data If the number of detected data is not equal to or greater than the number of set data A (S190), the number of data counter is incremented by one (S195), and the process returns to the pressing step.

여기서, 데이터수 카운터에는 제1 신호검출 단계와 제2 신호검출 단계를 거쳐 얻어진 데이터 개수 값이 들어 있다. 설정 데이터수는 측정(교정) 모드에 따라 설정된 값으로, 50, 70, 90 중 하나이다.Here, the data number counter contains the data number value obtained through the first signal detection step and the second signal detection step. The number of set data is the value set according to the measurement (calibration) mode and is one of 50, 70, 90.

가압단계로부터, 검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계까지는, 히터는 꺼진 상태로서 온도는 점차 내려가면서, 기압(압력)은 올라가는 상태로 변화하면서 신호를 측정한다. 이때 제2밸브를 조작하여 챔버 내 압력을 조금씩 올리면서 측정데이터를 획득한다. From the pressurizing step, the signal is measured while the heater is turned off and the temperature is gradually lowered and the atmospheric pressure (pressure) is increased until the comparison of the number of detected data with the number of set data. At this time, the second valve is operated to slightly increase the pressure in the chamber to acquire measurement data.

다중회귀 분석단계로, 검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계에서, 설정 데이터수(A)보다 검출된 데이터수가 크거나 같다면, 검출해야할 데이터를 전부 검출한 것이므로, 이들 검출데이터 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 이용하여 회귀분석을 행하여 교정식, 즉, 교정된 피교정 압력센서의 출력값을 추정하는 식을 검출한다(S210). 교정식은 온도와 압력에 따른 교정식 또는 압력에 따른 교정식이다.If the number of detected data is greater than or equal to the number of set data (A) in the step of comparing the number of detected data with the number of set data in the multiple regression analysis step, all of the data to be detected is detected. (S210), a calibration equation, that is, an equation for estimating an output value of the calibrated pressure sensor to be calibrated, is detected by performing a regression analysis using a signal, a calibration pressure sensor output signal, and a temperature signal. The calibration equation is a calibration equation based on temperature and pressure or a calibration equation based on pressure.

즉, 연산처리부는 상기 교정식(회귀식)을 수학식 1의 3차 다항식으로 나타내면, u(x1,x2) = β0 + β1x1 + β2x2 + β3(x2)2 + β4(x2)3 이다. 단 이때, 신호를 검출할 당시의 챔버내 온도를 x1 이라고 하고, 피교정센서 출력신호(압력값)를 x2 라하고, 교정된 피교정센서 출력신호의 추정값을 u(x1,x2)라 한다. 수학식 1의 각 항의 변수부를 X1 내지 X4로 치환하여, 첫번째 수집된 데이터에서의 교정식(회귀식) 부터 n번째 수집된 데이터에서의 교정식(회귀식)을 구하여 이들을 행렬로 나타내면 수학식 2와 같이 되고, 수학식 2와, 행렬로 나타낸 기준 압력센서의 출력값(Y)을 최소자승법에 따라 나타내면 수학식 3과 같으며, 수학식 3이 최소가 되는 회귀계수를 추정한다. 수학식 3은 최소자승법으로 나타낸 것으로 잔차 제곱(Sr)들의 합이며, 수학식 3의 최소값일 때의 회귀식의 계수인 β를 구하기 위해, 수학식 4와 같이, Sr을 회귀식의 계수인 β에 대해 편미분하고 이를 0으로 하는 연립방적식을 푼다. 즉, 수학식 4을 풀어서, β를 구하게 된다. That is, when the correction equation (regression equation) is expressed by the third-order polynomial of the equation (1), u (x 1 , x 2 ) = β 0 + beta 1 x 1 + beta 2 x 2 + beta 3 (x 2 ) 2 A + β 4 (x 2) 3. In this case, the temperature in the chamber at the time of detecting the signal is x 1 , the calibration sensor output signal (pressure value) is x 2 , and the estimated value of the calibrated calibration sensor output signal is u (x 1 , x 2 ). By substituting the variable parts of each term of the equation (1) with X 1 to X 4 , a calibration equation (regression equation) in the nth collected data from the calibration equation (regression equation) in the first collected data is obtained, (2) and the output value (Y) of the reference pressure sensor expressed by a matrix in accordance with the least squares method, the regression coefficient, which is expressed by Equation (3), is minimized. Equation (3) is the sum of residual squares (Sr) represented by the least squares method, and Sr is a coefficient of the regression equation as shown in Equation (4) to obtain β, which is the coefficient of the regression formula at the minimum value of Equation And to solve this problem. That is, equation (4) is solved to obtain?.

교정식 출력단계로, 다중회귀 분석단계에서 구하여진 계수들(β)을 적용한 수학식 1을, 교정식으로 저장하고, 출력한다. 이때, 수치적으로 또는 그래프적으로 출력할 수 있다. In the correction formula output step, Equation (1) using the coefficients (?) Obtained in the multiple regression analysis step is stored and output as a correction formula. At this time, it can be outputted numerically or graphically.

도 4는 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템의 일예이다.4 is an example of a pressure sensor calibration management system of the present invention.

하우징부(11)에 챔버(70), 압력센서 교정신호 검출부(100), 진공펌프(60) 등이 수납되어 있다. 경우에 따라서, 측정시, 압력센서 교정신호 검출부(100)를 하우징부(11) 로부터 꺼내어 사용할 수도 있다. 피교정 압력센서(10)는 챔버(70)에 직접 장착된다. 기준 압력센서(20)는 챔버(70)에 직접 장착되거나, 그 센싱부만 챔버(70)에 장착되고, 기준 압력센서(20)의 몸체와 상기 센싱부는 전선으로 연결될 수 있다. A chamber 70, a pressure sensor calibration signal detecting unit 100, a vacuum pump 60, and the like are housed in the housing unit 11. [ In some cases, the pressure sensor calibration signal detecting unit 100 may be taken out of the housing unit 11 during measurement. The calibrated pressure sensor 10 is mounted directly in the chamber 70. The reference pressure sensor 20 may be mounted directly to the chamber 70 or only the sensing portion may be mounted to the chamber 70 and the body of the reference pressure sensor 20 and the sensing portion may be connected by a wire.

도 5은 도 4의 압력센서 교정신호 검출부의 일 예이다.5 is an example of the pressure sensor calibration signal detecting unit of FIG.

도 5의 압력센서 교정신호 검출부(100)에는, 압력제어부(160), 메인보드(201), 디스플레이부(220), 키입력부(230), 커넥터부(260), 프린터부(250), 전원스위치(235) 등을 포함한다. 메인보드(201)는 연산처리부(200), 신호전처리부(110), 신호수집부(120) 등을 포함하며, 커넥터부(260)는 펌프 전원 커넥터, 센서 연결 커넥터 등등 외부 제어할 장치들과의 연결하기 위한 커넥터들이고, 전원스위치(235)는 시스템 ON/OFF 전원스위치이다.5 includes a pressure control unit 160, a main board 201, a display unit 220, a key input unit 230, a connector unit 260, a printer unit 250, a power source A switch 235, and the like. The main board 201 includes an arithmetic processing unit 200, a signal preprocessing unit 110 and a signal collecting unit 120. The connector unit 260 includes devices for external control such as a pump power connector, And the power switch 235 is a system ON / OFF power switch.

압력 교정시 온도를 일정하게 유지한 상황에서 압력 데이터를 획득하고 교정 데이터로 사용하는 경우, 예를 들어 챔버내 온도가 25℃일 때, 온도보정이 되지 않는 압력교정알고리즘으로, 교정된 센서를 60℃인 상황에서 사용하게 될 경우, 온도에 따른 압력값이 보정되지 않아 정확성이 많이 떨어진다. 온도 보정을 할 경우에는 커브피팅을 적용한 알고리즘을 사용할 경우, 다중회귀분석에 기반을 두게 된다. 따라서, 본 발명에서는 수학식 1 내지 수학식 4를 이용하여 다중회귀분석을 통해 교정식을 도출한다.For example, when the temperature inside the chamber is 25 ° C, the pressure calibration algorithm does not compensate the temperature. If the calibrated sensor is used as the calibration data, ℃, the pressure value according to the temperature is not corrected and the accuracy is poor. In the case of temperature compensation, it is based on multiple regression analysis when using algorithm with curve fitting. Therefore, in the present invention, the calibration equation is derived through multiple regression analysis using Equations (1) to (4).

즉, 온도 또한 압력센서의 출력에 영향을 미치기 때문에, 본 발명에서는 온도와 압력을 가변하면서 피교정센서 출력값(압력값), 기준 압력센서 출력값, 온도신호를 검출하여 이들을 이용하여 교정식을 도출하는 데, 이에 대해 부연 설명하면 다음과 같다.That is, since the temperature also affects the output of the pressure sensor, in the present invention, the calibrated sensor output value (pressure value), the reference pressure sensor output value, and the temperature signal are detected while varying the temperature and pressure, Here is another explanation for this.

우선, 챔버(70)의 폐공간내 어떠한 공기의 유입이 발생하지 않는다고 가정한다. 즉, 진공펌프를 가동한다거나 솔레노이드밸브를 열어 공기의 유입을 발생시키는 일이 없는 것이다. 그러면 이상기체상태 방정식 PV = nRT 에서 폐공간의 부피가 변화하는 일이 없으므로 V는 일정하고, 다른 공기의 유입이 없으므로 nR이 일정하므로 P∝T가 되는 선형적인 관계를 가진다. 그러므로 이 상태에서 챔버에 부착된 히터를 통해 챔버 내 온도가 증가시키면 압력이 증가한다. 이론상으로는 이상기체상태 방정식에 따라 온도와 압력은 선형적인 관계를 나타내야 하지만 현실상 압력센서의 성능 문제로 정확하게 선형적인 관계를 보이지 않는다. 따라서 피교정센서의 교정값은 2가지 독립변수에 의해서 영향을 받는다. 즉, 현재 온도와 현재 피교정센서의 압력값에 영향을 받는다. First, it is assumed that no inflow of air into the closed space of the chamber 70 occurs. That is, the vacuum pump is not operated or the solenoid valve is opened so that the inflow of air does not occur. Then, since the volume of the closed space does not change in the ideal gas state equation PV = nRT, V is constant, and since there is no other air inflow, since nR is constant, it has a linear relationship with PαT. Therefore, when the temperature in the chamber is increased through the heater attached to the chamber in this state, the pressure increases. In theory, temperature and pressure should have a linear relationship according to the ideal gas state equation, but in reality, there is no precise linear relationship due to the performance problem of the pressure sensor. Therefore, the calibration value of the calibrated sensor is affected by two independent variables. That is, it is influenced by the current temperature and the pressure value of the current calibration sensor.

본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템은 휴대용으로 사용 가능하며, 기준 압력 센서, 압력 제어부, 신호 획득 보드, 메인 보드 및 디스플레이부를 포함하며, 이동이 용이하도록 하나의 키트형태로 이루어지며, 외부 센서 및 압력 제어 인터페이스를 위한 입출력 포트를 구비하며, 챔버나 배관 설비내 압력을 제어하기 위해 진공펌프나 솔레노이드밸브를 제어하기 위해 압력제어부를 구비하며 원하는 설정압력으로 세팅하기 위해 사용되어진다. 신호 획득 보드(미도시)는 신호전처리부(110), 신호수집부(120)를 포함하는 부분으로, 피교정 압력센서와 기준 압력센서에서 측정된 압력값을 디지털 값으로 변환하여 받아들이며 메인보드에 그 값을 전달한다. 메인보드는 각종 부가 장치들을 제어하고 신호 획득 보드를 통해 측정된 데이터에 근거해 내부 알고리즘을 통해 연산하여 보정식을 도출해낸다. 또한 교정 결과를 내장된 감열프린터로 출력가능해하여 손쉽게 교정기록을 관리하거나 가시적으로 관찰이 가능하다. The pressure sensor calibration management system of the present invention includes a reference pressure sensor, a pressure control unit, a signal acquisition board, a main board, and a display unit, Output port for the control interface and has a pressure control for controlling the vacuum pump or solenoid valve to control the pressure in the chamber or piping system and is used to set the desired set pressure. The signal acquisition board (not shown) includes a signal preprocessing unit 110 and a signal acquisition unit 120. The signal acquisition board converts the pressure values measured by the calibrated pressure sensor and the reference pressure sensor into digital values, Pass that value. The main board controls various supplementary devices and calculates the correction formula through the internal algorithm based on the measured data through the signal acquisition board. In addition, the calibration result can be output to the built-in thermal printer, so that the calibration record can be easily managed or visually observed.

연산처리부(200)는 신호 획득 보드 또는 메인보드에 구비될 수 있으며, 경우에 따라서는 신호 획득 보드에 일부(즉, 회귀연산 과정등)를 구비하고, 메인보드에 다른 일부(즉, 밸브, 진공펌프제어 등)을 구비할 수 있다.The arithmetic processing unit 200 may be provided in the signal acquisition board or the main board, and in some cases, the signal acquisition board may have a part (that is, a regression calculation process) Pump control, etc.).

본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템에서, 피교정 센서와 기준 압력 센서는 같은 폐공간으로 구성된 챔버 내부 압력을 측정하며 기준 압력센서는 챔버 내의 압력을 측정하는 피교정 압력 센서에 대한 교정 기준을 제공하며, 또한, 압력 제어부는 진공펌프와 솔레노이드 밸브부를 제어하여 챔버 내 압력을 원하는대로 조절한다. 신호획득 장치는 동시에 모든 압력 센서로부터 압력 데이터를 획득하는 것과 교정하는 연산 과정을 진행하는 것까지 포함할 수 있다. 표시부는 현재 교정 진행상황과 온도 및 압력값 등의 정보를 보여준다. 따라서 본 발명의 압력 센서 교정 관리 시스템은 압력교정이 힘든 어느 장소에서나 정확도가 검증되지 않은 압력 센서라도 정확도가 매우 높은 기준 압력 센서의 성능이 나오도록 신속하고 정확하게 교정가능하다. In the pressure sensor calibration management system of the present invention, the calibrated sensor and the reference pressure sensor measure the chamber internal pressure composed of the same closed space, and the reference pressure sensor provides a calibration reference for the calibrated pressure sensor that measures the pressure in the chamber , And the pressure control section controls the vacuum pump and the solenoid valve section to adjust the pressure in the chamber as desired. The signal acquisition device may also include acquiring pressure data from all pressure sensors at the same time and proceeding with an arithmetic operation to correct the pressure data. The display shows the current calibration progress and temperature and pressure values. Therefore, the pressure sensor calibration management system of the present invention can quickly and accurately calibrate the performance of a reference pressure sensor with high accuracy even if the pressure sensor is not verified at any place where pressure calibration is difficult.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, it is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto, and that all equivalent or equivalent variations thereof fall within the scope of the present invention.

10 : 피교정 압력센서 11 : 하우징부
17 : 압력 센서 교정 관리 시스템 20 : 기준압력센서
30 : 온도센서 50 : 솔레노이드 밸브부
51 : 제1밸브 52 : 제2밸브
60 : 진공펌프 70 : 챔버
80 : 히터 100 : 압력센서 교정신호 검출부
110 : 전처리부 120 : 신호수집부
130 : 밸브 구동부 150 : 펌프 구동부
160 : 압력제어부 170 : 히터구동부
180 : 히터제어부 200 : 연산처리부
201 : 메인보드 210 : 메모리부
220 : 디스플레이부 230 : 키입력부
235 : 전원스위치 250 : 프린터부
260 : 커넥터부10: calibrating pressure sensor 11: housing part
17: Pressure sensor calibration management system 20: Reference pressure sensor
30: Temperature sensor 50: Solenoid valve part
51: first valve 52: second valve
60: Vacuum pump 70: Chamber
80: heater 100: pressure sensor calibration signal detecting section
110: preprocessing unit 120: signal collecting unit
130: valve driving part 150: pump driving part
160: pressure control unit 170: heater driving unit
180: heater control unit 200:
201: main board 210: memory unit
220: display unit 230: key input unit
235: Power switch 250: Printer section
260:

Claims (23)

폐공간으로 이루어지며, 기준 압력센서와, 피교정 압력센서가 장착되는, 챔버;
챔버의 온도를 측정하는, 온도센서;
챔버의 압력을 조절하는, 압력 조절수단;
챔버내 압력을 달리하여 검출된, 기준압력센서의 출력신호와, 피교정 압력센서의 출력신호와, 온도센서의 출력신호인 온도신호를 수신하고, 기준압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도신호를 이용하여, 피교정 압력센서를 교정하는 교정식을 생성하는 연산처리부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.A chamber comprising a closed space and to which a reference pressure sensor and a calibrated pressure sensor are mounted;
A temperature sensor for measuring the temperature of the chamber;
Pressure regulating means for regulating the pressure of the chamber;
The output signal of the standard pressure sensor, the output signal of the calibrated pressure sensor, and the temperature signal, which is the output signal of the temperature sensor, which are detected by varying the pressure in the chamber, and outputs the reference pressure sensor output signal, the calibrated pressure sensor output signal An arithmetic processing unit for generating a calibration equation for calibrating a calibration pressure sensor to be calibrated using a temperature signal;
The pressure sensor calibration management system comprising: 교정을 받고자 하는 압력센서로, 챔버에 장착되는, 피교정 압력센서;
피교정 압력센서의 교정기준을 제공하기 위한 수단으로, 챔버에 장착되는, 기준 압력센서;
챔버의 온도를 측정하는, 온도센서;
챔버의 압력을 조절하는, 압력 조절수단;
챔버의 온도조절을 위해, 챔버를 가온하는, 히터;
챔버내 온도와 압력을 달리하여 검출된, 기준압력센서의 출력신호와, 피교정 압력센서의 출력신호와, 온도센서의 출력신호인 온도신호를 수신하고, 기준압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도신호를 이용하여, 피교정 압력센서를 교정하는 교정식을 생성하는 연산처리부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.A pressure sensor to be calibrated, the calibrated pressure sensor being mounted in the chamber;
Means for providing a calibration reference for the calibrated pressure sensor, the reference pressure sensor being mounted to the chamber;
A temperature sensor for measuring the temperature of the chamber;
Pressure regulating means for regulating the pressure of the chamber;
A heater for heating the chamber, for controlling the temperature of the chamber;
A temperature sensor that detects an output signal of the reference pressure sensor, an output signal of the calibrated pressure sensor, and a temperature signal that is an output signal of the temperature sensor, An arithmetic processing unit for generating a calibration equation for calibrating a calibrated pressure sensor using an output signal and a temperature signal;
The pressure sensor calibration management system comprising: 제1항 또는 제2항에 있어서,
연산처리부는, 기준압력센서의 출력신호와, 피교정 압력센서의 출력신호와, 온도센서의 출력값인 온도신호를, 커브피팅(Curve Fitting)기반의 알고리즘에 적용하여 교정식을 구하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The calculation processing section applies a curve signal based on an output signal of the reference pressure sensor, an output signal of the calibration pressure sensor to be calibrated, and a temperature signal, which is an output value of the temperature sensor, to obtain a calibration equation , Pressure sensor calibration management system. 제1항 또는 제2항에 있어서,
챔버의 일측에는, 상단에 제1밸브를 구비한 진공펌프 연결되고, 챔버의 다른 일측에는 제2밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a vacuum pump having a first valve is connected to one side of the chamber, and a second valve is mounted to the other side of the chamber. 제4항에 있어서,
제1밸브는 열리고, 제2밸브는 닫힌 상태에서 진공펌프가 구동되어, 챔버내를 진공으로 만들며,
제1밸브가 닫힌상태에서, 제2밸브를 열어, 챔버내 압력을 가압하도록 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.5. The method of claim 4,
The first valve is opened, the second valve is closed, the vacuum pump is driven, and the inside of the chamber is evacuated,
And opens the second valve to pressurize the pressure in the chamber when the first valve is closed. 제3항에 있어서,
연산처리부는, 피교정 압력센서 출력신호를 변수로 하는 3차원 다항식을, 교정된 피교정 압력센서 출력 신호의 추정식으로 하고, 최소제곱법에 근거하여, 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 교정된 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.The method of claim 3,
The calculation processing section sets the three-dimensional polynomial expression having the calibrated pressure sensor output signal as a variable as an estimated expression of the calibrated calibrating pressure sensor output signal, and based on the least squares method, Dimensional polynomial coefficient to obtain a coefficient of a three-dimensional polynomial that minimizes the sum of the squares of residuals, and uses the obtained three-dimensional polynomial coefficients as a calibration equation of the calibrated calibration pressure sensor output signal to be calibrated. Pressure sensor calibration management system. 제2항에 있어서,
연산처리부는 온도센서로부터 수신된 온도신호를 x1 이고, 피교정센서 출력신호를 x2 이고, 3차원 다항식으로 나타낸 교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x1,x2))의 추정식을
Figure pat00014

(단, β0, β1, β2, β3, β4 는 계수로 실수임)
라 할때, 최소제곱법에 근거하여 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수(β0, β1, β2, β3, β4 )를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.3. The method of claim 2,
The calculation processing unit calculates the calibrated calibrated pressure sensor output signal u (x 1 , x 2 ), which is the temperature signal received from the temperature sensor as x 1 , the calibrated sensor output signal as x 2 and expressed in a three-dimensional polynomial, Expression
Figure pat00014

(Where? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 Is a real number as a factor)
(? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 ,? 2 ,? 3 ,? 4) that minimize the sum of the reference pressure sensor output signal and the square of the residual of the estimation equation based on the least- ) Is obtained, and the estimation equation to which the coefficient of the obtained three-dimensional polynomial is applied is used as a calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated. 제7항에 있어서,
연산처리부는,
기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합을 나타내는 회귀식을, 3차원 다항식의 계수로 편미분하고, 편미분된 상기 회귀식을 0로 하여, 3차원 다항식의 계수를 구하고,
구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.8. The method of claim 7,
The arithmetic processing unit,
A regression equation expressing the sum of squares of the output signal of the standard pressure sensor and the residual of the estimation equation is partially differentiated by a coefficient of a three dimensional polynomial and a coefficient of a three dimensional polynomial is obtained by setting the regression equation of a partial differentiation as zero,
And the estimated expression to which the obtained coefficient of the three-dimensional polynomial is applied is used as a calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated. 제8항에 있어서,
교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x1,x2))의 추정식에서, x1을 X1으로, x2를 X2로, (x2)2을 X3으로, (x2)3 을 X4 로 치환하고, X1, X2, X3, X4 에 의해 형성된 행렬을 X라하고, 3차 다항식의 계수인 β0, β1, β2, β3, β4 에 의해 형성된 행렬을 β라하고, 기준센서 압력값을 Y 로 치환하고, 첫번째 검출된 기준 압력센서 출력 신호 Y1에서부터 n번째 검출된 기준 압력센서 출력 신호 Yn까지로 형성된 행렬을 y라고 할때.
연산처리부는 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수의 행렬(β)을
Figure pat00015

에 의해 구하여지는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.9. The method of claim 8,
To the estimate equation, x 1 of the correction to be calibrated pressure sensor output signal (u (x 1, x 2 )) with X 1, x 2 with X 2, the (x 2) 2 with X 3, (x 2) substituted in the 3 X 4, and X 1, X 2, X 3 , referred to the matrix formed by the X 4 X, and the third coefficient of the polynomial β 0, beta 1 , beta 2 , beta 3 , beta 4 Is replaced with Y, and a matrix formed from the first detected reference pressure sensor output signal Y 1 to the nth detected reference pressure sensor output signal Y n is y .
The calculation processing unit may calculate a matrix (?) Of a coefficient of a three-dimensional polynomial function that makes the sum of the output signal of the reference pressure sensor and the square of the residual of the estimation equation minimum
Figure pat00015

The pressure sensor calibration management system comprising: 제1항에 있어서,
챔버의 온도조절을 위해, 챔버를 가온하는 히터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서 교정 관리 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a heater for heating the chamber to adjust the temperature of the chamber. 제1항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
연산처리부는 피교정 압력센서의 출력신호를 x 라 하고, 교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x))의 추정식을
u(x)=a+bx+cx2+dx3
(단, a, b, c, d는 계수로 실수임)
라 할때, 최소제곱법에 근거하여 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수( a, b, c, d)를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The calculation processing section calculates x (x) as an output signal of the calibration pressure sensor to be calibrated, and calculates an estimated equation of the calibrated calibration pressure sensor output signal (u
u (x) = a + bx + cx 2 + dx 3
(only, a, b, c, and d are coefficients and are real numbers)
, A coefficient of a three-dimensional polynomial function that minimizes the sum of the square of the reference pressure sensor output signal and the residual of the estimation equation based on the least squares method a, b, c, d) of the pressure sensor output signal and obtains the estimated expression by applying the obtained coefficient of the three-dimensional polynomial to the calibration equation of the calibrated pressure sensor output signal. 제11항에 있어서,
기준 압력센서 출력신호(fi)와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합(Sr)은
Figure pat00016

(단, N은 피교정 압력센서의 출력신호 개수 또는 챔버내 압력의 변경회수)
이고,
기준 압력센서 출력신호(fi)와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합(Sr)을, 3차원 다항식의 각 계수( a, b, c, d)에 의해 편미분한 것을 0 으로하여, 3차원 다항식의 계수( a, b, c, d)를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수( a, b, c, d)를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.12. The method of claim 11,
The sum (Sr) of the reference pressure sensor output signal (fi) and the square of the residual of the estimation equation
Figure pat00016

(Where N is the number of output signals of the calibration pressure sensor to be calibrated or the number of times the pressure in the chamber is changed)
ego,
(Sr) of the reference pressure sensor output signal (fi) and the square of the residual of the above-mentioned estimation equation is multiplied by each coefficient of the three-dimensional polynomial ( (a, b, c, d), the coefficient of the three-dimensional polynomial ( a, b, c, d) of the three-dimensional polynomial, a, b, c, and d is used as the calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated. 제3항에 있어서,
사용자가 측정모드를 선택하도록 이루어진 키입력부를 더 구비하며,
선택된 측정모드에 따라 챔버내 압력의 변경회수가 달라지며, 챔버내 압력의 변경회수가 달라짐에 따라. 검출되는, 피교정압력센서의 출력신호(데이터)의 개수와 기준압력센서 출력신호(데이터)의 개수가 달라지는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.The method of claim 3,
And a key input unit configured to allow a user to select a measurement mode,
Depending on the selected measuring mode, the number of changes in the pressure in the chamber is varied, and as the number of changes in the pressure in the chamber is varied. Wherein the number of output signals (data) of the calibrated pressure sensor to be detected and the number of reference pressure sensor output signals (data) are different from each other. 제13항에 있어서,
제1측정모드(Fast Mode)는, 피교정압력센서의 출력값 개수, 기준압력센서 출력값 개수, 압력을 변경하는 횟수가 각각 50이고,
제2측정모드(Normal Mode)는 피교정압력센서의 출력값 개수, 기준압력센서 출력값 개수, 압력을 변경하는 횟수가 각각 70이고,
제3측정모드(Accurate Mode)는 피교정압력센서의 출력값 개수, 기준압력센서 출력값 개수, 압력을 변경하는 횟수가 각각 90인 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템.14. The method of claim 13,
In the first measurement mode (Fast Mode), the number of output values of the calibrated pressure sensor, the number of reference pressure sensor output values, and the number of times of changing the pressure are 50,
In the second measurement mode (Normal Mode), the number of output values of the calibrated pressure sensor, the number of reference pressure sensor output values, and the number of times of changing the pressure are 70,
And the third measurement mode (Accurate Mode) is characterized in that the number of output values of the calibrated pressure sensor, the number of reference pressure sensor output values, and the number of times of changing the pressure are 90, respectively. 챔버에 장착된 기준 압력센서와, 피교정 압력센서와 온도센서의 출력신호들을 수신하여, 피교정 압력센서를 교정하는 교정식을 생성하는 연산처리부를 포함하는 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법에 있어서,
연산처리부는 챔버내 온도제어신호를 생성하여 히터제어부로 전송하여, 히터가 구동되게하는, 히터 구동단계;
연산처리부는 챔버내를 진공으로 하는 압력제어신호를 압력제어부로 전송하여, 압력제어부는, 소정 시간동안, 제1밸브를 열고, 진공펌프를 구동하게 하는, 진공펌프 구동단계;
진공펌프 구동단계 후, 기준 압력센서, 피교정 압력센서, 온도센서로부터 검출된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 연산처리부가 수신하는, 제1 신호검출 단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.A reference pressure sensor mounted in the chamber, and an arithmetic processing unit for receiving output signals of the calibration pressure sensor and the temperature sensor to calibrate the calibration pressure sensor to be calibrated, the calibration method comprising: ,
The operation processing unit generates a temperature control signal in the chamber and transmits the generated temperature control signal to the heater control unit so that the heater is driven;
The operation processing unit transmits a pressure control signal for making the inside of the chamber vacuum, to the pressure control unit, and the pressure control unit opens the first valve for a predetermined time to drive the vacuum pump;
A first signal detection step of receiving a reference pressure sensor output signal, a calibrated pressure sensor output signal, and a temperature signal detected from a reference pressure sensor, a calibrated pressure sensor, and a temperature sensor after the vacuum pump driving step;
The pressure sensor calibration management system comprising: 제15항에 있어서,
제1 신호검출 단계 후, 연산처리부는 제1 신호검출 단계에서 수신된 기준 압력센서 출력신호 또는 피교정 압력센서 출력신호로부터 챔버내 압력이 1 torr 미만인지 여부를 판단하고, 챔버내 압력이 1 torr 미만이 아니라면 진공펌프 구동단계로 되돌아가는, 진공여부 판단단계;
진공여부 판단단계에서 챔버내 압력이 1 torr보다 작으면, 연산처리부는 진공펌프의 구동 및 히터의 구동을 종료하게 하는, 진공펌프 구동종료단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.16. The method of claim 15,
After the first signal detection step, the calculation processing unit determines whether the pressure in the chamber is less than 1 torr from the reference pressure sensor output signal or the calibrated pressure sensor output signal received in the first signal detection step, and if the pressure in the chamber is 1 torr And if not, returning to the vacuum pump driving step;
A step of terminating the vacuum pump driving operation in which when the pressure in the chamber is lower than 1 torr in the step of determining whether or not the vacuum is established, the operation processing unit causes the vacuum pump and the heater to be terminated;
The pressure sensor calibration management system further comprising: 제16항에 있어서,
히터 구동단계로부터 진공펌프 구동종료단계까지는, 챔버내 기압(압력)이 점차 내려가면서, 히터에 의해 챔버내 온도는 점차 올라가는 상태인 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.17. The method of claim 16,
Wherein the temperature in the chamber is gradually increased by the heater while the atmospheric pressure (pressure) in the chamber gradually decreases from the heater driving step to the vacuum pump driving ending step. 제17항에 있어서,
연산처리부는 챔버내 압력을 소정치만큼 가압하기 위한 압력제어신호를 생성하여 압력제어부로 전송하며, 압력제어부는 제2밸브를 소정시간 동안 열어 챔버내로 공기가 유입되게 함으로써, 챔버내를 가압하는, 가압단계;
가압단계 후, 기준 압력센서, 피교정 압력센서, 온도센서로부터 검출된 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 연산처리부가 수신하는, 제2 신호검출 단계;
제2 신호검출 단계 후, 기 설정된 설정 데이터수와, 검출된 피교정 압력센서의 출력값 수인, 검출 데이터수를, 연산처리부가 비교하여, 설정 데이터수보다 검출 데이터수가, 크거나 같지 않다면, 가압단계로 되돌아가는, 검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.18. The method of claim 17,
The operation control unit generates a pressure control signal for pressurizing the pressure in the chamber by a predetermined value and transmits the pressure control signal to the pressure control unit. The pressure control unit opens the second valve for a predetermined time to allow air to flow into the chamber, A pressing step;
A second signal detection step of receiving a reference pressure sensor output signal, a calibration pressure sensor output signal, and a temperature signal detected from a reference pressure sensor, a calibration pressure sensor, a temperature sensor, and a temperature signal after the pressurization step;
After the second signal detection step, the arithmetic processing unit compares the preset number of set data with the detected data number which is the number of output values of the calibrated pressure sensor to be calibrated. If the number of detected data is not greater than or equal to the set data number, Comparing the number of detection data with the number of setting data;
The pressure sensor calibration management system further comprising: 제18항에 있어서,
가압단계로부터, 검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계까지는, 히터가 꺼진 상태로서 챔버 내의 온도는 점차 내려가면서, 기압(압력)은 점차 올라가는 상태인 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.19. The method of claim 18,
(Pressure) gradually increases from a pressurization step to a step of comparing the number of detected data with the number of set data, wherein the temperature in the chamber gradually decreases while the heater is turned off. Way. 제18항에 있어서,
검출 데이터수와 설정 데이터수의 비교단계에서, 설정 데이터수보다 검출된 데이터수가 크거나 같다면, 제1 신호검출 단계와 제2 신호검출 단계에서 검출된, 기준 압력센서 출력신호, 피교정 압력센서 출력신호, 온도 신호를 이용하여 회귀분석을 행하여, 교정된 피교정 압력센서의 출력신호에 대한 교정식을 생성하는, 회귀분석단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.19. The method of claim 18,
If the number of detected data is greater than or equal to the number of set data in the step of comparing the number of detected data with the number of set data, the reference pressure sensor output signal detected in the first signal detecting step and the second signal detecting step, A regression analysis step of performing a regression analysis using an output signal and a temperature signal to generate a calibration equation for the output signal of the calibrated calibration pressure sensor to be calibrated;
The pressure sensor calibration management system further comprising: 제20항에 있어서,
회귀분석단계에서, 연산처리부는 온도센서로부터 수신된 온도신호를 x1 이고, 피교정센서 출력신호를 x2 이고, 3차원 다항식으로 나타낸 교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x1,x2))의 추정식을
Figure pat00017

(단, β0, β1, β2, β3, β4 는 계수로 실수임)
라 할때, 최소제곱법에 근거하여 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수(β0, β1, β2, β3, β4 )를 구하고, 구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.21. The method of claim 20,
In the regression analysis step, the calculation processing unit receives the calibrated calibrated pressure sensor output signal u (x 1 , x (x )) , which is the temperature signal received from the temperature sensor as x 1 , the calibrated sensor output signal as x 2 , 2 )
Figure pat00017

(Where? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 Is a real number as a factor)
(? 0 ,? 1 ,? 2 ,? 3 ,? 4 ,? 2 ,? 3 ,? 4) that minimize the sum of the reference pressure sensor output signal and the square of the residual of the estimation equation based on the least- ) Is obtained, and the estimation equation to which the coefficient of the obtained three-dimensional polynomial is applied is used as a calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated. 제21항에 있어서,
연산처리부는, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식을 구함에 있어서,
기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합을 나타내는 회귀식을, 3차원 다항식의 계수로 편미분하고, 편미분된 상기 회귀식을 0로 하여, 3차원 다항식의 계수를 구하고,
구하여진 3차원 다항식의 계수를 적용한 상기 추정식을, 피교정 압력센서 출력신호의 교정식으로 하는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.22. The method of claim 21,
In obtaining the calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated,
A regression equation expressing the sum of squares of the output signal of the standard pressure sensor and the residual of the estimation equation is partially differentiated by a coefficient of a three dimensional polynomial and a coefficient of a three dimensional polynomial is obtained by setting the regression equation of a partial differentiation as zero,
And the estimated expression to which the coefficient of the obtained three-dimensional polynomial is applied is used as a calibration equation of the calibration pressure sensor output signal to be calibrated. 제22항에 있어서,
교정된 피교정 압력센서 출력 신호(u(x1,x2))의 추정식에서, x1을 X1으로, x2를 X2로, (x2)2을 X3으로, (x2)3 을 X4 로 치환하고, X1, X2, X3, X4 에 의해 형성된 행렬을 X라하고, 3차 다항식의 계수인 β1, β2, β3, β4 에 의해 형성된 행렬을 β라하고, 기준센서 압력값을 Y 로 치환하고, 첫번째 검출된 기준 압력센서 출력 신호 Y1에서부터 n번째 검출된 기준 압력센서 출력 신호 Yn까지로 형성된 행렬을 y라고 할때.
연산처리부는 기준 압력센서 출력신호와 상기 추정식의 잔차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 3차원 다항식의 계수의 행렬(β)을
Figure pat00018

에 의해 구하여지는 것을 특징으로 하는, 압력 센서 교정 관리 시스템의 구동방법.23. The method of claim 22,
To the estimate equation, x 1 of the correction to be calibrated pressure sensor output signal (u (x 1, x 2 )) with X 1, x 2 with X 2, the (x 2) 2 with X 3, (x 2) substituted in the 3 and X 4, X 1, X 2, X 3, X 4 X a matrix formed by La, β 1, the coefficients of the cubic polynomial and β 2, β 3, β 4 Is replaced with Y, and a matrix formed from the first detected reference pressure sensor output signal Y 1 to the nth detected reference pressure sensor output signal Y n is y .
The calculation processing unit may calculate a matrix (?) Of a coefficient of a three-dimensional polynomial function that makes the sum of the output signal of the reference pressure sensor and the square of the residual of the estimation equation minimum
Figure pat00018

The pressure sensor calibration management system comprising:
KR1020170019849A 2017-02-14 2017-02-14 Pressure sensor calibration management system KR102010498B1 (en)

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